Browsing by Author "Ogura, Kazuko"
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- Extraction of glycosaminoglycans (gags) from discarded by-products of bluefin tuna (thunnus thynnus) fished off AlgarvePublication . Ogura, Kazuko; Aníbal, J.; Esteves, E.O onsumo global de pescado aumentou quase o dobro da taxa anual do crescimento da população mundial no mesmo período, de 1961 a 2019, tornando o consumo de pescado maior do que qualquer outro consumo de proteína animal. Por outro lado, a proporção dos mananciais de pescarias sustentáveis continua a diminuir, devido à sobrepesca e ao aumento da temperatura da água do oceano, criando a necessidade de aumentar a utilização eficaz dos subprodutos de resíduos marinhos. O objetivo deste estudo foi estabelecer uma metodologia para a extração e quantificação de glicosaminoglicanos (GAG) em globos oculares e brânquias de atum, os quais são subprodutos descartados de atum rabilho (Thunnus thynnus). Pretendeu-se também estabelecer uma base para aumentar o valor de subprodutos descartados e facilitar a sua distribuição para as indústrias farmacêutica, cosmética e alimentar. Os GAG são polissacáridos de cadeias longas, lineares, carregadas negativamente, e com uma estrutura dissacárida repetitiva de N-acetilglucosamina e ácido glucurónico, sendo o ácido hialurónico (HA) e o sulfato de condroitina (CS) dois exemplos. Os GAG são compostos bioativos como componentes-chave das matrizes celulares e extracelulares, e desempenham papéis importantes no crescimento celular, diferenciação, morfogénese, migração celular e infeção bacteriana/viral. Os GAG foram extraídos das brânquias e globos oculares de atuns rabilho, recolhidos na região do Algarve (Portugal), pela empresa Tunipex, S.A., através de um processo de desengorduramento, hidrólise enzimática e precipitação. Nos ensaios com as brânquias (14 amostras), a extração de GAG foi realizada utilizando as partes mais cartilagíneas das áreas externas da estrutura branquial, tendo-se descartado a parte óssea. Nos ensaios com os globos oculares (15 amostras), os GAG foram extraídos a partir do humor vítreo, contido no interior da cavidade ocular. A enzima papaína e um tampão acetato de sódio foram utilizados para a hidrólise enzimática, sendo a precipitação dos GAG efetuada através da adição de etanol. A quantidade de GAG presente nas amostras foi estimada através da determinação dos hidratos de carbono totais pelo método de Dubois. As brânquias apresentaram um teor de GAG de 8,71±0,66 mg/g de massa seca precipitada pelo etanol, enquanto o valor correspondente no humor vítreo dos glóbulos oculares foi de 1,79±0,72 mg/g. A comparação com resultados de outros estudos de métodos de extração semelhantes confirmou que o atum rabilho contém tanto ou mais GAG do que outros organismos. O GAG médio das guelras por um indivíduo de atum rabilho foi de 2,3867 g e o GAG médio de por um indivíduo de atum rabilho (2 globos oculares) foi de 0,2269 g. Comercialmente, à data de realização deste trabalho, o CS é vendido a um preço médio de 442 €/g e o HA a um preço médio de 18.737 €/g, a empresas médicas, institutos de investigação ou empresas farmacêuticas em Portugal. Com base nestes preços, e por cada atum rabilho, estima-se que o CS contido nas brânquias tenha um valor de 1.056 €, e o HA contido no globo tenha um valor de 4.252 €. Por extrapolação das capturas da empresa Tunipex S.A. (cerca de 1374 atuns rabilho por ano), calculou-se que as brânquias poderiam render € 1.450.998,96 € em CS e os globos oculares 5.842.577,76 € em HA. Os mercados globais de CS e HA estão se expandindo rapidamente. Em escala industrial, o CS é extraído principalmente da cartilagem de tubarões e animais terrestres. No entanto, nos últimos anos, questões éticas e de sustentabilidade relacionadas a tubarões ameaçados foram levantadas e, em agosto de 2021, o governo do Reino Unido promulgou uma nova lei proibindo a importação e exportação de barbatanas de tubarão. Devido ao seu baixo custo, o HA é produzido principalmente por via microbiológica, no entanto devido a questões de segurança, as aplicações médicas geralmente usam HA extraído de animais terrestres ou marinhos. Além disso, devido à crescente consciencialização sobre a importância da rastreabilidade devido a questões como BSE, espera-se que a procura por CS e HA originários de organismos marinhos aumente ainda mais no futuro. Até ao momento, nenhum estudo foi realizado sobre a extração de GAG, CS ou HA, em brânquias ou globos oculares de atum rabilho. O atum rabilho é um dos principais predadores marinhos de topo e a uma das maiores espécies de atum presente em águas portuguesas. Devido ao seu grande tamanho é possível produzir quantidades apreciáveis de GAG relativamente à quantidade e peso dos subprodutos descartados. Como resultado desta pesquisa, descobriu-se que os globos oculares e as brânquias do atum rabilho contêm grandes quantidades de GAG e que são materiais de alto valor, de utilização ecologicamente sustentável e baixo custo. A parte descartada do atum rabilho pode ser uma nova matéria-prima para extração de GAG, como HA e CS, e tem aplicações potenciais nas áreas médica, farmacêutica, alimentícia e cosmética. Este estudo pode servir de base para avaliar o uso comercial dos subprodutos descartados do atum rabilho. No entanto, existem muitos desafios para estabelecer o potencial comercial. Além das questões técnicas, como a remoção do odor peculiar do pescado, também existem dificuldades devido às matérias-primas, como a flutuação da quantidade de pescado e dos ingredientes do peixe cru, dependendo da estação do ano e da manutenção do frescor. Nas extrações efetuadas a partir do globo ocular, não houve uma relação significativa entre o tamanho do indivíduo e a quantidade de GAG, mas no caso dos ensaios com brânquias, quanto maior o tamanho da brânquia, maior a quantidade de GAG extraído (mg por g de peso seco) (p=0.04) e o teor de hidratos de carbono por mg de GAG bruto (p=0.03). Os GAG extraídos dos dois tipos de tecido em estudo, brânquia e humor vítreo, apresentaram cor, textura e propriedades diferentes. Para estabelecer o seu potencial comercial dos GAG extraídos, são necessários mais estudos para voltar a testá-los após novos processos de purificação e para analisar a potencial atividade biológica dos GAG isolados.