Effect of untreated and pretreated sugarcane molasses on growth performance of Haematococcus pluvialis microalgae in inorganic fertilizer and macrophyte extract culture media.

The growth of Haematococcus pluvialis in two alternative culture media NPK (10:10:10) and ME (macrophyte extract), under mixotrophic conditions using sugarcane molasses as a carbon source were evaluated for 28 days. The molasses was used in two different ways, in a native form (untreated) and a hydrolyzed (pretreated). Cell density of Haematococcus pluvialis in mixotrophic cultivation was higher in pretreated molasses. Growth rate was higher when pretreated molasses were employed in mixotrophic cultivation with NPK culture medium (k=0.5 7th growth day). Biomass, chlorophyll-a, conductivity and total inorganic nitrogen were not significantly different (p>0.05) during the experimental period for two mixotrophic cultivation and culture media. Protein contents of H. pluvialis biomass were higher in NPK culture medium with pretreated molasses (50% dry biomass). Annual biomass production was 520 kg-1 dry biomass with untreated molasses for two culture media, and 650 and 520 kg-1 dry biomass with pretreated molasses for NPK and ME culture media, respectively. The use of NPK and ME culture media in mixotrophic cultivation may be a new protocol for H. pluvialis cultivation due to the low cost and similar annual production.

Effect of untreated and pretreated sugarcane molasses on growth performance of Haematococcus pluvialis microalgae in inorganic fertilizer and macrophyte extract culture media / Efeito do melaço da cana-de-açúcar pré-tratado e não-tratado no crescimento da microalga Haematococcus pluvialis em meio de cultura com fertilizante inorgânico e extrato de macrófita

The growth of Haematococcus pluvialis in two alternative culture media NPK (10:10:10) and ME (macrophyte extract), under mixotrophic conditions using sugarcane molasses as a carbon source were evaluated for 28 days. The molasses was used in two different ways, in a native form (untreated) and a hydrolyzed (pretreated). Cell density of Haematococcus pluvialis in mixotrophic cultivation was higher in pretreated molasses. Growth rate was higher when pretreated molasses were employed in mixotrophic cultivation with NPK culture medium (k=0.5 7th growth day). Biomass, chlorophyll-a, conductivity and total inorganic nitrogen were not significantly different (p>0.05) during the experimental period for two mixotrophic cultivation and culture media. Protein contents of H. pluvialis biomass were higher in NPK culture medium with pretreated molasses (50% dry biomass). Annual biomass production was 520 kg-1 dry biomass with untreated molasses for two culture media, and 650 and 520 kg-1 dry biomass with pretreated molasses for NPK and ME culture media, respectively. The use of NPK and ME culture media in mixotrophic cultivation may be a new protocol for H. pluvialis cultivation due to the low cost and similar annual production.

O crescimento de Haematococcus pluvialis foi avaliado em dois meios de cultura alternativos NPK (10:10:10) e ME (extrato de macrófita), em condições mixotróficas utilizando melaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono durante 28 dias. O melaço foi utilizado de duas maneiras diferentes, bruto (não tratado) e hidrolisado (pré-tratado). A densidade celular de Haematococcus pluvialis em cultivo mixotrófico foi maior em melaço pré-tratado. A taxa de crescimento foi maior no cultivo mixotrófico pré-tratado em meio de cultura NPK com k=0,5 (7º dia). Biomassa, clorofila-a, condutividade e nitrogênio inorgânico total não foram significativamente diferentes (p>0,05) durante o período experimental para as duas condições mixotróficas e meios de cultura. Os teores de proteína de H. pluvialis foram maiores no meio de cultura NPK em melaço pré-tratado, acima de 50% da biomassa seca. A produção anual de biomassa foi de 520 kg-1 de biomassa seca em melaço não tratado para os dois meios de cultura e de 650 e 520 kg-1 de biomassa seca em melaço pré-tratado para meios de cultura NPK e ME, respectivamente. O uso de meios de cultura NPK e ME em cultivo mixotrófico pode se tornar um novo protocolo adotado para o cultivo de H. pluvialis devido ao baixo custo e similar produção anual de biomassa.

Thermal and photo-stability of the antioxidant potential of Spirulina platensis powder / Estabilidade térmica e fotoestabilidade do potencial antioxidante de Spirulina platensis em pó

This work aimed to evaluate the thermal and photo stability of the antioxidant potential (AP) of the Spirulina platensis biomass. Thermal stability was established at 25ºC, 40ºC and 50ºC for 60 days, in the dark, protected from light. Photo stability was evaluated using UV (15 W, λ = 265 nm) and fluorescent (20 W, 0.16 A, power factor FP > 0.5, 50/60 Hz, 60 lm/w, 1200 lm) light for 90 days in capsules, glass and Petri dishes, at room temperature. The AP of the biomass in these conditions was determined at intervals (every 7 and 30 days in the studies of thermal and photo stability, respectively) using the induction of the oxidation of a lipid system by heat and aeration. In this lipid system, the biomass submitted to degradation was used as an antioxidant. The kinetics of the reaction was determined by the Arrhenius method. Thermal degradation was found to follow zero order kinetics, whereas photo degradation followed first order kinetics. The AP decreased 50% after 50 days at 25°C. At 40°C and 50°C, the AP decreased more than 50% after 35 and 21 days of exposition, respectively. The decrease of the AP of Spirulina was more sensible to UV and fluorescence light. After 30 days of exposition, the AP decreased more than 50% in all storage conditions tested. The antioxidant potential of Spirulina platensis is easily degraded when the biomass is exposed to heat and light, indicating the need for care to be taken in its storage.(AU)

Este trabalho objetivou avaliar a estabilidade térmica e a foto-estabilidade do potencial antioxidante (PA) da biomassa da Spirulina platensis. A estabilidade térmica foi avaliada a 25ºC, 40ºC e 50ºC por 60 dias. A foto-estabilidade foi avaliada usando luz UV (15 W, λ = 265 nm) e fluorescente (20 W, 0.16 A, fator de potência FP > 0.5, 50/60 Hz, 60 lm/w, 1200 lm) por 90 dias em cápsulas, vidro e placas de Petri. O PA da biomassa nessas condições foi determinado em intervalos de tempo (a cada 7 e 30 dias nos estudos de estabilidade térmica e foto-estabilidade, respectivamente), usando a indução da oxidação de um sistema lipídico por calor e aeração. Neste sistema lipídico, a biomassa submetida à degradação foi usada como antioxidante. A cinética da reação foi determinada pelo método de Arrhenius. A degradação térmica seguiu uma cinética de zero ordem, enquanto que a fotodegradação seguiu uma cinética de primeira ordem. O PA diminuiu 50% depois de 50 dias a 25°C. A 40°C e 50°C, o PA diminuiu mais de 50% depois de 35 e 21 dias de exposição, respectivamente. A diminuição do PA da Spirulina foi mais sensível à luz UV e fluorescente. Depois de 30 dias de exposição, o PA diminuiu mais de 50% em todas as condições de armazenamento testadas. O potencial antioxidante da Spirulina platensis é facilmente diminuído quando a biomassa é exposta ao calor e a luz, indicando a necessidade de cuidados durante seu armazenamento..(AU)

Thermal and photo-stability of the antioxidant potential of Spirulina platensis powder / Estabilidade térmica e fotoestabilidade do potencial antioxidante de Spirulina platensis em pó

Abstract This work aimed to evaluate the thermal and photo stability of the antioxidant potential (AP) of the Spirulina platensis biomass. Thermal stability was established at 25ºC, 40ºC and 50ºC for 60 days, in the dark, protected from light. Photo stability was evaluated using UV (15 W, λ = 265 nm) and fluorescent (20 W, 0.16 A, power factor FP > 0.5, 50/60 Hz, 60 lm/w, 1200 lm) light for 90 days in capsules, glass and Petri dishes, at room temperature. The AP of the biomass in these conditions was determined at intervals (every 7 and 30 days in the studies of thermal and photo stability, respectively) using the induction of the oxidation of a lipid system by heat and aeration. In this lipid system, the biomass submitted to degradation was used as an antioxidant. The kinetics of the reaction was determined by the Arrhenius method. Thermal degradation was found to follow zero order kinetics, whereas photo degradation followed first order kinetics. The AP decreased 50% after 50 days at 25°C. At 40°C and 50°C, the AP decreased more than 50% after 35 and 21 days of exposition, respectively. The decrease of the AP of Spirulina was more sensible to UV and fluorescence light. After 30 days of exposition, the AP decreased more than 50% in all storage conditions tested. The antioxidant potential of Spirulina platensis is easily degraded when the biomass is exposed to heat and light, indicating the need for care to be taken in its storage.

Resumo Este trabalho objetivou avaliar a estabilidade térmica e a foto-estabilidade do potencial antioxidante (PA) da biomassa da Spirulina platensis. A estabilidade térmica foi avaliada a 25ºC, 40ºC e 50ºC por 60 dias. A foto-estabilidade foi avaliada usando luz UV (15 W, λ = 265 nm) e fluorescente (20 W, 0.16 A, fator de potência FP > 0.5, 50/60 Hz, 60 lm/w, 1200 lm) por 90 dias em cápsulas, vidro e placas de Petri. O PA da biomassa nessas condições foi determinado em intervalos de tempo (a cada 7 e 30 dias nos estudos de estabilidade térmica e foto-estabilidade, respectivamente), usando a indução da oxidação de um sistema lipídico por calor e aeração. Neste sistema lipídico, a biomassa submetida à degradação foi usada como antioxidante. A cinética da reação foi determinada pelo método de Arrhenius. A degradação térmica seguiu uma cinética de zero ordem, enquanto que a fotodegradação seguiu uma cinética de primeira ordem. O PA diminuiu 50% depois de 50 dias a 25°C. A 40°C e 50°C, o PA diminuiu mais de 50% depois de 35 e 21 dias de exposição, respectivamente. A diminuição do PA da Spirulina foi mais sensível à luz UV e fluorescente. Depois de 30 dias de exposição, o PA diminuiu mais de 50% em todas as condições de armazenamento testadas. O potencial antioxidante da Spirulina platensis é facilmente diminuído quando a biomassa é exposta ao calor e a luz, indicando a necessidade de cuidados durante seu armazenamento.

Thermal and photo-stability of the antioxidant potential of Spirulina platensis powder.

This work aimed to evaluate the thermal and photo stability of the antioxidant potential (AP) of the Spirulina platensis biomass. Thermal stability was established at 25ºC, 40ºC and 50ºC for 60 days, in the dark, protected from light. Photo stability was evaluated using UV (15 W, λ = 265 nm) and fluorescent (20 W, 0.16 A, power factor FP > 0.5, 50/60 Hz, 60 lm/w, 1200 lm) light for 90 days in capsules, glass and Petri dishes, at room temperature. The AP of the biomass in these conditions was determined at intervals (every 7 and 30 days in the studies of thermal and photo stability, respectively) using the induction of the oxidation of a lipid system by heat and aeration. In this lipid system, the biomass submitted to degradation was used as an antioxidant. The kinetics of the reaction was determined by the Arrhenius method. Thermal degradation was found to follow zero order kinetics, whereas photo degradation followed first order kinetics. The AP decreased 50% after 50 days at 25°C. At 40°C and 50°C, the AP decreased more than 50% after 35 and 21 days of exposition, respectively. The decrease of the AP of Spirulina was more sensible to UV and fluorescence light. After 30 days of exposition, the AP decreased more than 50% in all storage conditions tested. The antioxidant potential of Spirulina platensis is easily degraded when the biomass is exposed to heat and light, indicating the need for care to be taken in its storage.

Avaliação da atividade antibacteriana da microalga Spirulina platensis / Assessment of the antibacterial activity of microalgae Spirulina platensis

Infecções são agravadas pelo aumento da resistência dos microrganismos a substâncias antimicrobianas. A necessidade de descoberta de novos medicamentos em decorrência desta resistência microbiana tem impulsionado o desenvolvimento de novas pesquisas. A Spirulina platensis, reconhecida pelas suas propriedades nutricionais, possui alta quantidade de compostos fenólicos, os quais podem apresentar também propriedades antimicrobianas. Objetivou-se cultivar a microalga Spirulina platensis, avaliar a produção de compostos fenólicos pela mesma, caracterizar a possível atividade antimicrobiana dos fenóis frente a Escherichia coli ATCC 25922, a Pseudomas aeruginosa ATCC 27853 e o Staphylococcus aureus ATCC 6538P e determinar a concentração inibitória mínima do extrato fenólico frente às bactérias citadas. Os resultados demonstraram que elevadas concentrações de nitrato de sódio (4g/L) no meio de cultivo não aumentaram a produção de compostos fenólicos. A microalga cultivada com 2 g/L de nitrato de sódio apresentou 2,13 mg/g de compostos fenólicos, sendo que os extratos apresentaram atividade antibacteriana contra o S. aureus, bactéria Grampositiva, com halo de inibição de 22 mm e 19 mm e concentração inibitória mínima de 47,46 mg/mL, indicando sua importância como potencial inibidor de S. aureus.

Bacterial infections are aggravated by the increasing resistance of microorganisms to antimicrobial substances. The need to discover new medicines to evade microbial resistance is the driving force behind much new research. The microalga Spirulina platensis, recognized for its nutritional properties, has a high content of phenolic compounds, which can provide antimicrobial properties. The objective of this study was to establish a culture of Spirulina platensis, estimate the production of phenolic compounds by this microalga, characterize the antimicrobial activity of the phenolics against microorganisms such as Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomas aeruginosa ATCC 27853 and Staphylococcus aureus ATCC 6538P and determine the minimum inhibitory concentration (MIC) of the phenolic extract for these bacteria. It was found that adding high concentrations of sodium nitrate (4 g/L) to the medium did not increase the production of phenolic compounds. The microalgae grown with 2 g/L sodium nitrate produced 2.13 mg/g of phenolic compounds, and the extracts showed antibacterial activity against S. aureus, a Gram-positive bacterium, with inhibition haloes of 22 mm and 19 mm and a MIC of 47.46 mg/ mL, indicating its importance as a potential S. aureus inhibitor.

Propriedades de saúde de Spirulina spp / Health properties of Spirulina spp

Espécies de Spirulina têm sido utilizadas mundialmente na alimentação humana e animal, assim como na obtenção de aditivos utilizados em formas farmacêuticas e alimentos. Esta bactéria é uma fonte rica em proteínas, vitaminas, aminoácidos essenciais, minerais, ácidos graxos poliinsaturados e outros nutrientes, sendo seu principaluso como suplemento alimentar. As propriedades nutricionais de Spirulina spp. têm sido relacionadas com possíveis atividades terapêuticas, caracterizando o microrganismo no âmbito dos alimentos funcionais en utracêuticos. A ação de Spirulina spp. é comprovada a nível experimental in vivo e in vitro, verificando-se sua efetividade na inibição da replicação de alguns vírus, na ação citostática e citotóxica no tratamento de câncer, na diminuição dos lipídios e da glicose no sangue e da pressão sanguínea, na redução de peso em obesos, no aumento da população de microrganismos da flora intestinal, na melhoria da resposta imunológica, na proteção renal contra metais pesados e fármacos, além de apresentar atividade rádio - protetora e de ser eficiente na desnutrição, aumentando a absorção de minerais. Dados da literatura permitem concluir que biomassa de Spirulina spp., além de ser um excelente suplemento alimentar, é uma fonte potencial no tratamento de diversas enfermidades, constituindo uma alternativa eficiente para o desenvolvimento de produtos nutracêuticos.