Prospecção e fisiologia de microalgas brasileiras: potencial bioquímico, atividade biológica e análise metabolômica

• Processo: 20/12508-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Botânica Aplicada
• Pesquisador responsável: Ana Teresa Lombardi
• Beneficiário: Lucas Santos Solidade
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/07988-5 - Bioprospecção, caracterização e otimização de microalgas brasileiras para a biofixação de CO2 e produção de biomoléculas de importância comercial, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/06191-1 - Prospecção de metabólitos com atividade antiobesidade, anti-inflamatória, antidiabetes e antiesteatose em extratos de microalgas brasileiras de água doce, BE.EP.DD
• Assunto(s): Microalgas Moléculas bioativas Fisiologia Fixação do carbono Polifenóis Anti-infecciosos Antioxidantes Espectrometria de massas Metabolômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomoléculas | culturas algais | extratos algais | fisiologia algal | metabolismo microalga | Microalgas

Resumo

As microalgas constituem um grupo diverso de organismos fotossintetizantes. Elas têm ganhado atenção na indústria pois combinam a eficiência fotossintética com crescimento rápido e produção de metabolitos (primários e secundários). Os primários (carboidratos, lipídios e proteínas) são essenciais para o funcionamento do organismo. Os secundários não são essenciais, mas sua presença traz vantagens evolutivas. Ambas as classes têm extensas aplicações na indústria alimentícia, ambiental e farmacêutica. Nesta pesquisa pretendemos identificar cepas de microalgas com significativa produção de metabolitos primários e identificar metabolitos secundários com atividade biológica e promissoras para fixação de CO2. Para isso usaremos microalgas oriundas do Brasil, que serão cultivadas em escala laboratorial. Na metade da fase exponencial de crescimento serão quantificadas a capacidade de fixação de CO2, parâmetros fotossintéticos, e os metabólitos primários, enquanto que os secundários serão obtidos de extratos orgânicos feitos no início da fase estacionária de crescimento. Pretende-se produzir extratos de cerca de 70 espécies de microalgas, que serão submetidos à análise de atividades antimicrobiana, antioxidante e teor total de polifenóis. A atividade antimicrobiana será feita testando-se contra cepas de relevância médica incluindo atividade antiviral realizada contra o novo Coronavírus (Sars-CoV-2) em colaboração com outros laboratórios. Os extratos serão caracterizados por espectrometria de massas e analisados por técnicas de metabolômica não direcionada. Estabeleceremos relações entre estruturas químicas e atividade biológica com base em moléculas já descritas, acelerando assim a busca por moléculas inéditas. O potencial antiviral será realizado em colaboração com o laboratório especializado, coordenado pela Profa. Dra. Clarice Arns (UNICAMP); o estudo da metabolômica será realizado em laboratório no exterior (BEPE), possivelmente no Canadá. Esperamos ampliar o conhecimento sobre a diversidade química de microalgas brasileiras, contribuir para seu conhecimento cientifico e possivelmente encontrar novas moléculas com aplicações farmacológicas que possam viabilizar patentes. (AU)