Avaliação do potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da Antártica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Rangel, Karen Cristina
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60137/tde-04092019-111339/
Resumo: Algumas macroalgas vermelhas produzem aminoácidos do tipo micosporina (MAAs, do inglês mycosporine like-aminoacids), que são capazes de absorver a radiação UV e atuar como antioxidantes. No entanto, o uso dessas substâncias ainda foi pouco explorado devido ao difícil processo para isolá-las, então o uso de um extrato contendo altas concentrações de MAAs pode ser mais vantajoso para fins comerciais. Portanto, no presente trabalho foram avaliados o potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da Antártica, Curdiea racovitzae, Iridaea cordata e Myriogramme mangini, bem como a sua toxicidade para o uso em produtos cosméticos. A caracterização química foi realizada por análise qualitativa e quantitativa de MAAs, teor de polifenóis e flavonoides totais. As propriedades fotoprotetoras foram caracterizadas por espectrofotometria no UV/VIS e fotoestabilidade. A capacidade antioxidante foi avaliada por ensaios de captura de radicais DPPH e ânion superóxido. Os efeitos fotoprotetores UVB e UVA foram avaliados em queratinócitos da linhagem HaCaT, pela viabilidade celular após irradiação com UVB e quantificação intracelular de espécies reativas de oxigênio (EROs) induzido por UVA, respectivamente. A toxicidade foi estimada pela citotoxicidade e fototoxicidade em fibroblastos 3T3 BALB/c, e pela avaliação da irritação ocular pelo ensaio de HET-CAM. Além disso, foram avaliados os efeitos do CRHE na fotoestabilidade e fotoreativadade da combinação de filtros avobenzona (AVO) e metoxicinamato de etilhexila (MTX). A análise qualitativa dos MAAs mostrou que os extratos das algas C. racovitazae e I. cordata (CRHE e ICPE) possuem majoritariamente palitina seguido por asterina-330, enquanto os extratos da M. mangini (MMCE) são constituídos apenas por chinorina. O CRHE apresentou alta concentração de MAAs (150 ?g de MAAs/mg de extrato), sendo o extrato com maiores concentrações de MAAs dentre os estudados. No entanto, o MMCE foi o extrato com os maiores teores de polifenóis totais e flavonoides, sendo que 28% do seu teor de polifenóis correspondem a flavonoides, o que provavelmente ocorreu devido aos diferentes processos de extração. Os extratos das algas vermelhas absorveram na região do UVB e UVA-2 e foram considerados fotoestavéis após a irradiação com UVA. Nos ensaios antioxidantes, o MMCE apresentou a melhor atividade antioxidante entre os extratos avaliados, que pode estar correlacionada com suas concentrações de polifenóis totais. O CRHE (1 e 0,5 mg/mL), o ICPE (1 e 0,5 mg/mL) e o MMCE (1 mg/mL) aumentaram significativamente a viabilidade celular dos queratinocitos irradiados com UVB. O CRHE (1 e 0,5 mg/mL) conferiu proteção UVB similar a benzofenona-3, filtro UVB e UVA-2, e melhor do que o Helioguard (5% e 3%). O MMCE reduziu significativamente a geração de EROS induzidos por UVA em todas as concentrações testadas, ainda o MMCE (100 ?g/mL) provocou maior redução de EROS do que a quercetina (10 e 100 ?g/ mL) e o Helioguard (3%). O CREB foi capaz também de reduzir a geração de EROs, quando utilizado a 100 e 50 ?g/mL. Os extratos das algas vermelhas foram considerados não citotóxicos, não fototoxicos e não irritantes. A adição de CRHE à combinação AVO e MTX aumentou a sua fotoestabilidade e reduziu a sua fotoreatividade. Portanto, os extratos das algas vermelhas são bons candidatos para serem adicionados a formulações antienvelhecimento e fotoprotetoras para proteger contra o estresse oxidativo, melhorar o espectro de absorção dos filtros UV e fotoestabilizar filtros ou combinações instáveis.
id USP_1dd995949db9a93a7118e61e5092be2d
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-04092019-111339
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Avaliação do potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da AntárticaEvaluation of the photoprotective and antioxidant potential of extracts from Antarctic red macroalgaeAminoácidos Similares a MicosporinasAntioxidantAntioxidanteEye Irritation.FotoproteçãoFototoxicidadeIrritação ocularMycosporine-like Amino AcidsPhotoprotectionPhototoxicityAlgumas macroalgas vermelhas produzem aminoácidos do tipo micosporina (MAAs, do inglês mycosporine like-aminoacids), que são capazes de absorver a radiação UV e atuar como antioxidantes. No entanto, o uso dessas substâncias ainda foi pouco explorado devido ao difícil processo para isolá-las, então o uso de um extrato contendo altas concentrações de MAAs pode ser mais vantajoso para fins comerciais. Portanto, no presente trabalho foram avaliados o potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da Antártica, Curdiea racovitzae, Iridaea cordata e Myriogramme mangini, bem como a sua toxicidade para o uso em produtos cosméticos. A caracterização química foi realizada por análise qualitativa e quantitativa de MAAs, teor de polifenóis e flavonoides totais. As propriedades fotoprotetoras foram caracterizadas por espectrofotometria no UV/VIS e fotoestabilidade. A capacidade antioxidante foi avaliada por ensaios de captura de radicais DPPH e ânion superóxido. Os efeitos fotoprotetores UVB e UVA foram avaliados em queratinócitos da linhagem HaCaT, pela viabilidade celular após irradiação com UVB e quantificação intracelular de espécies reativas de oxigênio (EROs) induzido por UVA, respectivamente. A toxicidade foi estimada pela citotoxicidade e fototoxicidade em fibroblastos 3T3 BALB/c, e pela avaliação da irritação ocular pelo ensaio de HET-CAM. Além disso, foram avaliados os efeitos do CRHE na fotoestabilidade e fotoreativadade da combinação de filtros avobenzona (AVO) e metoxicinamato de etilhexila (MTX). A análise qualitativa dos MAAs mostrou que os extratos das algas C. racovitazae e I. cordata (CRHE e ICPE) possuem majoritariamente palitina seguido por asterina-330, enquanto os extratos da M. mangini (MMCE) são constituídos apenas por chinorina. O CRHE apresentou alta concentração de MAAs (150 ?g de MAAs/mg de extrato), sendo o extrato com maiores concentrações de MAAs dentre os estudados. No entanto, o MMCE foi o extrato com os maiores teores de polifenóis totais e flavonoides, sendo que 28% do seu teor de polifenóis correspondem a flavonoides, o que provavelmente ocorreu devido aos diferentes processos de extração. Os extratos das algas vermelhas absorveram na região do UVB e UVA-2 e foram considerados fotoestavéis após a irradiação com UVA. Nos ensaios antioxidantes, o MMCE apresentou a melhor atividade antioxidante entre os extratos avaliados, que pode estar correlacionada com suas concentrações de polifenóis totais. O CRHE (1 e 0,5 mg/mL), o ICPE (1 e 0,5 mg/mL) e o MMCE (1 mg/mL) aumentaram significativamente a viabilidade celular dos queratinocitos irradiados com UVB. O CRHE (1 e 0,5 mg/mL) conferiu proteção UVB similar a benzofenona-3, filtro UVB e UVA-2, e melhor do que o Helioguard (5% e 3%). O MMCE reduziu significativamente a geração de EROS induzidos por UVA em todas as concentrações testadas, ainda o MMCE (100 ?g/mL) provocou maior redução de EROS do que a quercetina (10 e 100 ?g/ mL) e o Helioguard (3%). O CREB foi capaz também de reduzir a geração de EROs, quando utilizado a 100 e 50 ?g/mL. Os extratos das algas vermelhas foram considerados não citotóxicos, não fototoxicos e não irritantes. A adição de CRHE à combinação AVO e MTX aumentou a sua fotoestabilidade e reduziu a sua fotoreatividade. Portanto, os extratos das algas vermelhas são bons candidatos para serem adicionados a formulações antienvelhecimento e fotoprotetoras para proteger contra o estresse oxidativo, melhorar o espectro de absorção dos filtros UV e fotoestabilizar filtros ou combinações instáveis.Some red macroalgae synthesize mycosporine-like amino acids (MAAs), which are able to absorb UV radiation and act as antioxidants. However, the use of these substances was few explored due to the difficult process to isolate them, thus the use of an extract containing high levels of MAAs might be most advantageous for commercial purposes. Therefore, the photoprotective and antioxidant potential antarctic red macroalgae extracts, Iridaea cordata (ICPE), Curdiea racovitzae (CRHE) and Myriogramme mangini (MMCE), as well as their toxicity for use in cosmetic products, were evaluated. The chemical characterization was performed by qualitative and quantitative analysis of MAAs, the total content of polyphenols and flavonoids. The photoprotective properties were characterized by spectrophotometry in the UV/VIS and photostability. The antioxidant capacity was evaluated by DPPH and superoxide anion scavenging assays. Then, their UVB and UVA photoprotective effects were evaluated in HaCaT keratinocytes by cell viability after UVB irradiation and quantification of intracellular reactive oxygen species (ROS) induced by UVA, respectively. The toxicity was estimated by the cytotoxicity and phototoxicity in fibroblasts 3T3 BALB/c, and ocular irritation using the HET-CAM test. Moreover, the effects of the extract of CRHE on the photostability and photoreactivity of the combination of avobenzone (AVO) and ethylhexylmethoxycinnamate (MTX) filters were evaluated. The qualitative analysis of the MAAs showed that the extracts from the algae C. racovitazae and I. cordata (CRHE and ICPE) had mostly palythine followed by asterina-330, whereas the M. mangini extracts (MMCE) is practically constituted just for shinorine. CRHE had a high concentration of MAAs (150 ?g MAAs/mg extract), being the extract with the highest MAAs concentration among the studied. However, the MMCE was the extract with the highest content of total polyphenols and flavonoids, which 28% of polyphenol content corresponding to flavonoids, which was probably due to the different extraction processes. The red algae extracts absorved in the UVB and UVA-2 region and were considered photostable after UVA irradiation. In the antioxidant assays, the MMCE presented the best antioxidant activity among the evaluated extracts, which can be correlated with its total content of polyphenols. CRHE (1 and 0.5 mg/mL), ICPE (1 and 0.5 mg/mL) and MMCE (1 mg/mL) increased significantly the cell viability of UVB-irradiated keratinocytes. CRHE (1 and 0.5 mg/mL) conferred UVB protection similar to benzophenone-3, UVB and UVA-2, filter and better than Helioguard (5% and 3%). The MMCE significantly reduced the generation of ROS induced by UVA at all tested concentrations, further MMCE (100 ?g/mL) lead to a greater EROS reduction than quercetin (10 and 100 ?g/mL) and Helioguard (3%). CREB was also able to reduce the generation of EROs, when used at 100 and 50 ?g/mL. The red algae extracts were considered non-cytotoxic, non-phototoxic and non-irritant. The adition of CRHE to the combination of AVO and MTX increased their photostability and reduced their photoreactivity. Therefore, the red algae extracts are good candidates to be added in anti-aging and photoprotective formulations to protect against oxidative stress, improve the absorption spectrum of UV filters and photostabilize unstable filters or combinationsBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCordeiro, Lorena Rigo GasparRangel, Karen Cristina2019-06-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60137/tde-04092019-111339/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2021-09-03T12:57:41Zoai:teses.usp.br:tde-04092019-111339Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212021-09-03T12:57:41Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação do potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da Antártica
Evaluation of the photoprotective and antioxidant potential of extracts from Antarctic red macroalgae
title Avaliação do potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da Antártica
spellingShingle Avaliação do potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da Antártica
Rangel, Karen Cristina
Aminoácidos Similares a Micosporinas
Antioxidant
Antioxidante
Eye Irritation.
Fotoproteção
Fototoxicidade
Irritação ocular
Mycosporine-like Amino Acids
Photoprotection
Phototoxicity
title_short Avaliação do potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da Antártica
title_full Avaliação do potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da Antártica
title_fullStr Avaliação do potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da Antártica
title_full_unstemmed Avaliação do potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da Antártica
title_sort Avaliação do potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da Antártica
author Rangel, Karen Cristina
author_facet Rangel, Karen Cristina
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Cordeiro, Lorena Rigo Gaspar
dc.contributor.author.fl_str_mv Rangel, Karen Cristina
dc.subject.por.fl_str_mv Aminoácidos Similares a Micosporinas
Antioxidant
Antioxidante
Eye Irritation.
Fotoproteção
Fototoxicidade
Irritação ocular
Mycosporine-like Amino Acids
Photoprotection
Phototoxicity
topic Aminoácidos Similares a Micosporinas
Antioxidant
Antioxidante
Eye Irritation.
Fotoproteção
Fototoxicidade
Irritação ocular
Mycosporine-like Amino Acids
Photoprotection
Phototoxicity
description Algumas macroalgas vermelhas produzem aminoácidos do tipo micosporina (MAAs, do inglês mycosporine like-aminoacids), que são capazes de absorver a radiação UV e atuar como antioxidantes. No entanto, o uso dessas substâncias ainda foi pouco explorado devido ao difícil processo para isolá-las, então o uso de um extrato contendo altas concentrações de MAAs pode ser mais vantajoso para fins comerciais. Portanto, no presente trabalho foram avaliados o potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da Antártica, Curdiea racovitzae, Iridaea cordata e Myriogramme mangini, bem como a sua toxicidade para o uso em produtos cosméticos. A caracterização química foi realizada por análise qualitativa e quantitativa de MAAs, teor de polifenóis e flavonoides totais. As propriedades fotoprotetoras foram caracterizadas por espectrofotometria no UV/VIS e fotoestabilidade. A capacidade antioxidante foi avaliada por ensaios de captura de radicais DPPH e ânion superóxido. Os efeitos fotoprotetores UVB e UVA foram avaliados em queratinócitos da linhagem HaCaT, pela viabilidade celular após irradiação com UVB e quantificação intracelular de espécies reativas de oxigênio (EROs) induzido por UVA, respectivamente. A toxicidade foi estimada pela citotoxicidade e fototoxicidade em fibroblastos 3T3 BALB/c, e pela avaliação da irritação ocular pelo ensaio de HET-CAM. Além disso, foram avaliados os efeitos do CRHE na fotoestabilidade e fotoreativadade da combinação de filtros avobenzona (AVO) e metoxicinamato de etilhexila (MTX). A análise qualitativa dos MAAs mostrou que os extratos das algas C. racovitazae e I. cordata (CRHE e ICPE) possuem majoritariamente palitina seguido por asterina-330, enquanto os extratos da M. mangini (MMCE) são constituídos apenas por chinorina. O CRHE apresentou alta concentração de MAAs (150 ?g de MAAs/mg de extrato), sendo o extrato com maiores concentrações de MAAs dentre os estudados. No entanto, o MMCE foi o extrato com os maiores teores de polifenóis totais e flavonoides, sendo que 28% do seu teor de polifenóis correspondem a flavonoides, o que provavelmente ocorreu devido aos diferentes processos de extração. Os extratos das algas vermelhas absorveram na região do UVB e UVA-2 e foram considerados fotoestavéis após a irradiação com UVA. Nos ensaios antioxidantes, o MMCE apresentou a melhor atividade antioxidante entre os extratos avaliados, que pode estar correlacionada com suas concentrações de polifenóis totais. O CRHE (1 e 0,5 mg/mL), o ICPE (1 e 0,5 mg/mL) e o MMCE (1 mg/mL) aumentaram significativamente a viabilidade celular dos queratinocitos irradiados com UVB. O CRHE (1 e 0,5 mg/mL) conferiu proteção UVB similar a benzofenona-3, filtro UVB e UVA-2, e melhor do que o Helioguard (5% e 3%). O MMCE reduziu significativamente a geração de EROS induzidos por UVA em todas as concentrações testadas, ainda o MMCE (100 ?g/mL) provocou maior redução de EROS do que a quercetina (10 e 100 ?g/ mL) e o Helioguard (3%). O CREB foi capaz também de reduzir a geração de EROs, quando utilizado a 100 e 50 ?g/mL. Os extratos das algas vermelhas foram considerados não citotóxicos, não fototoxicos e não irritantes. A adição de CRHE à combinação AVO e MTX aumentou a sua fotoestabilidade e reduziu a sua fotoreatividade. Portanto, os extratos das algas vermelhas são bons candidatos para serem adicionados a formulações antienvelhecimento e fotoprotetoras para proteger contra o estresse oxidativo, melhorar o espectro de absorção dos filtros UV e fotoestabilizar filtros ou combinações instáveis.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-06-03
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60137/tde-04092019-111339/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60137/tde-04092019-111339/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1809091418361167872