Caracterização de carotenóides e lipídeos de microalgas in vivo utilizando espectroscopia Raman

Abstract

Neste trabalho duas espécies de microalgas, Haematococcus pluvialis e Nannochloropsis sp, foram caracterizadas quanto ao conteúdo de carotenóides e lipídeos utilizando espectroscopia Raman como método de análise in-vivo. Os principais sinais para identificação dos carotenóides foram de flexão C-H (1008 cm-1), tensão da ligação C-C (1155 cm-1) e tensão da ligação C=C (1524 cm-1). Foram identificados sinais harmônicos destas mesmas vibrações na região de 2312 cm-1 e 2667 cm-1. Para lipídeos, os principais sinais gerados pelas vibrações intermoleculares foram deformação no plano cis da ligação=CH(1266 cm-1), movimento de torque CH2 (1302 cm-1), vibração tipo tesoura do CH2 (1443 cm-1), vibração de extensão cis C=C (1660 cm-1), vibração de extensão C=O (1748 cm-1), e vibração de extensão C-H (2845-3107 cm-1). Após identificados dos sinais de interesse, foram determinados os fatores que influenciam positiva e negativamente a intensidade dos sinais Raman. Para esta análise foi levado em consideração o esgotamento dos nutrientes ao longo dos dias de cultivo. Outro fator estudado foi a influência do tempo de exposição ao laser, assim como a variabilidade da intensidade dos sinais entre células do mesmo meio de cultura. A partir dos resultados, concluiu-se que o esgotamento dos nutrientes gera um aumento na intensidade dos sinais. Em relação ao efeito do tempo de exposição ao laser, quando se aumenta o tempo de exposição diminui a intensidade dos sinais. Através da espectroscopia Raman,foi possível quantificar a concentração máxima de 8,4% de carotenóides presentes na espécie de microalga Haematococcus pluvialis.

In this study Haematococcus pluvialis e Nannochloropsis sp were characterized according the carotenoid and lipid content using Raman spectroscopy as a method of analysis in vivo. The main signals for identifying the carotenoids were flexion C-H (1008 cm-1), stretching C-C (1155 cm-1) and stretching C=C (1524cm-1). It was identified harmonic signs of these same vibrations on 2312cm-1 and 2667cm-1regions. For lipids, the main signals generated by intermolecular vibrations were in plane deformation cis =C−H (1266 cm-1), twisting motion CH2 (1302 cm-1), scissoring deformation CH2 (1443 cm-1), stretching C=C (1660 cm-1), stretching C=O (1748 cm-1) and stretching C-H (2845-3107 cm-1). After identified the signals of interest, the factors that may influence positively and negatively the intensity of the Raman signals were determined. For this analysis was taken into account the depletion of nutrients throughout the days of cultivation. Another factor evaluated was the influence of the time of laser exposure, as well as the variability of intensity of signals between cells of the same culture medium. The results show the depletion of nutrients leads to an increase in the intensity of the signals. It was observed that increasing the exposure time it decreases the signal strength. Using Raman spectroscopy it was possible to quantify the maximum concentration of 8.4% of carotenoids present in the species of microalgae Haematococcus pluvialis.