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Title: Produção de pigmentos carotenóides e o perfil de expressão protéica em microalgas submetidas a condições de estresse
Authors: Almeida, Cíntia Jesus
???metadata.dc.contributor.advisor???: Lima, Suzana Telles da Cunha
Keywords: Condições de estresse;Síntese de pigmentos;Perfil protéico;Dunaliella salina;Haematococcus pluvialis
Issue Date: 3-Jul-2017
Abstract: As microalgas representam um grupo extremamente diversificado capaz de sobreviver e proliferar em um amplo espectro ambiental. Isto é refletido em sua diversidade e capacidade de modificar o seu metabolismo de forma eficiente em resposta a mudanças ambientais. Além disso, podem ser consideradas verdadeiras fábricas fotossintéticas, sendo fontes potenciais de uma vasta gama de bioprodutos. Dentre os produtos de alto valor agregado e de interesse biotecnológico estão os pigmentos carotenóides que são matérias-primas para indústria farmacêutica, de suplementos alimentares e de cosméticos. Dunaliella salina e Haematococcus pluvialis são exemplos de microalgas com grande potencial de síntese de carotenóides como β-caroteno e astaxantina, respectivamente e, quando submetidas a condições estresse acumulam grandes quantidades no interior das células. Neste trabalho duas espécies de microalgas foram submetidas às condições de estresse por deficiência de nitrogênio e estresse luminoso, com intuito de avaliar a produção dos pigmentos carotenóides em cada condição. Além disso, nosso objetivo também foi conhecer o perfil protéico dessas microalgas em cada condição de estresse a partir de análises por SDS-PAGE. A partir dos resultados, concluiu-se que a privação do nitrogênio no meio de cultura limitou o crescimento das duas microalgas. A microalga D. salina atingiu elevadas concentrações celulares quando cultivada em elevada intensidade luminosa. No entanto, o mesmo não foi observado para microalga H. pluvialis, onde a exposição continua a alta luminosidade atuou de forma negativa ao aumento do número de células. Em relação ao conteúdo de beta-caroteno e astaxantina, a luz contribuiu de forma significativa para o aumento da produção dos pigmentos nas microalgas. No entanto, com privação do nitrogênio no meio, resultou em um menor número de células, consequetemente, a produção de pigmentos pode ter sido influenciada por este fator. Porém, foi observado microscopicamente e visualmente, que a ausência desse elemento possibilitou a produção mais rápida do pigmento nas células, resultando na mudança precoce da cor do cultivo. Avaliando a expressão das proteínas nas microalgas submetidas as condições de estresse, foi observado uma variação de bandas nas diferentes culturas. A expressão de certas proteínas HSPs com diferentes pesos moleculares foi apontada como possível resposta da D. salina e H. puvialis às condições ambientais analisadas.
Microalgae represent an extremely diverse group that can survive and proliferate in a broad spectrum environment. This is reflected in its diversity and ability to modify the metabolism effectively in response to environmental changes. Furthermore, they can be considered true photosynthetic plants, and potential sources of a wide range of byproducts. Among the products of high assembled value and biotechnological interest are the carotenoid pigments that are raw materials for pharmaceuticals, food supplements and cosmetics. Dunaliella salina and Haematococcus pluvialis microalgae are species with potential for the synthesis of carotenoids such as β-carotene and astaxanthin, respectively, and when subjected to stress conditions accumulate large quantities inside the cells. In the present study two species of microalgae were submitted to stress conditions of nitrogen deficiency and light stress, in order to assess the production of carotenoid pigments in each condition. In addition to that, we aimed to know the protein profile of these microalgae in each stress condition from analyzes by SDS-PAGE. From the results it was concluded that the absence of nitrogen in the culture medium limited the growth of both microalgae. The microalgae D. salina reached high cell concentrations when growing in high light intensity. However, this was not observed for microalgae H. pluvialis, since continuous exposure to high brightness limited cell growth. Regarding the content of beta-carotene and astaxanthin, the light has significantly contributed to the increased production of microalgae pigment. However, the deprivation of nitrogen in the medium resulted in a smaller number of cells, consequently, production of pigments may have been influenced by this factor. Although, it was observed visually and microscopically, that the absence of this element enabled faster production of the pigment in cells, resulting in premature color change of the crop. Assessing the protein expression of microalgae subjected to stress conditions, it was revealed a variation in bands in different cultures. The expression of certain HSPs proteins with different molecular weight was highlighted as possible response of D. salina and H. puvialis to the analyzed environmental conditions.
URI: http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/23490
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