Biorrefinaria Verde de Macroalgas: Otimização da extração de compostos bioativos de Neoporphyra spiralis (Rhodophyta) e Caulerpa sp. (Chlorophyta)

• Processo: 25/10694-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
• Pesquisador responsável: Leonardo Mendes de Souza Mesquita
• Beneficiário: Maria Eduarda Diniz de Oliveira
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/16744-0 - Inovações sustentáveis: a revolução da biorrefinaria por meio da valorização de macroalgas utilizando solventes renováveis rumo a economia (verde/azul), AP.JP
• Assunto(s): Extração Macroalgas Produtos naturais Química verde
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Extração | macroalgas | Produtos Naturais | Química Verde | Solventes Alternativos | Solventes eutéticos | Química verde e Sustentabilidade

Resumo

Este projeto visa otimizar a extração de compostos bioativos a partir das macroalgas Neoporphyra spiralis (Rhodophyta) e Caulerpa sp. (Chlorophyta), integrando solventes eutéticos e bio-based em uma abordagem de biorrefinaria sustentável. A proposta está alinhada com os princípios da química verde e da bioeconomia circular, buscando maximizar a recuperação de carotenoides, clorofilas, ácidos graxos, compostos fenólicos, ficobiliproteínas e polissacarídeos de forma sequencial e eficiente. Inicialmente, a modelagem in silico utilizando COSMO-RS será empregada para identificar combinações ideais de solventes eutéticos, reduzindo o número de experimentos e o uso de insumos. A preparação dos solventes eutéticos levará em consideração o ajuste de teor de água e proporção molar dos componentes, para formar misturas eficientes de extração (agitação magnética 80 rpm, temperatura 60¿°C). As extrações serão intensificadas por técnicas modernas como assistidas por ultrassom (UAE),alta pressão e temperatura (PLE) e micro-ondas (MAE), visando maior rendimento, seletividade e menor consumo energético. Os experimentos de otimização seguirão um planejamento experimental de Superfície de Resposta (CCRD) para explorar variáveis como proporção sólido-líquido, tempo, intensidade de ultrassom, fluxo e pressão. Os extratos serão caracterizados por métodos analíticos já estabelecidos no laboratório, incluindo UV-vis, HPLC-PDA-MS/MS, GC-FID e GC-MS para identificar e quantificar compostos-alvo, além de análises elementares e espectroscopia FTIR. As comparações com extrações convencionais com solventes orgânicos e água servirão como controle, permitindo avaliar as vantagens ambientais e econômicas da estratégia proposta. O projeto contribui para o desenvolvimento de biorrefinarias sustentáveis para macroalgas, aproveitando ao máximo as potencialidades das biomassas e reduzindo impactos ambientais, além de gerar conhecimento para futuras aplicações em setores como alimentos, cosméticos e farmacêuticos, os quais serão contempladas nos demais projetos do grupo de pesquisa.