pmid: "33801636"
title: "Xantofilas do Mar: Algas como Fonte de Carotenoides Bioativos."
authors: "Pereira AG, Otero P, Echave J, Carreira-Casais A, Chamorro F, Collazo N, Jaboui A, Lourenço-Lopes C, Simal-Gandara J, Prieto MA"
journal: "Marine drugs"
pubdate: "2021 Mar 27"
doi: "10.3390/md19040188"
source: "PMC Full Text"
Xantofilas do Mar: Algas como Fonte de Carotenoides Bioativos.
Autores
Pereira AG, Otero P, Echave J, Carreira-Casais A, Chamorro F, Collazo N, Jaboui A, Lourenço-Lopes C, Simal-Gandara J, Prieto MA
Periodico
Marine drugs (2021 Mar 27)
Conteudo
Xantofilas do Mar: Algas como Fonte de Carotenoides Bioativos
As algas são consideradas organismos produtores de pigmentos. A função desses compostos nas algas é realizar a fotossíntese. Elas possuem uma grande variedade de pigmentos, que podem ser classificados em três grandes grupos: clorofilas, carotenoides e ficobilinas. Dentro dos carotenoides estão as xantofilas. As xantofilas (fucoxantina, astaxantina, luteína, zeaxantina e β-criptoxantina) são um tipo de carotenoide com atividades antitumoral e anti-inflamatória, devido à sua estrutura química rica em ligações duplas que lhes confere propriedades antioxidantes. Nesse contexto, as xantofilas podem proteger outras moléculas do estresse oxidativo ao neutralizar os danos do oxigênio singlete por meio de vários mecanismos. Com base em estudos clínicos, esta revisão apresenta as informações disponíveis sobre a bioatividade e os efeitos biológicos das principais xantofilas presentes nas algas. Além disso, foram estudadas as algas com maior taxa de produção dos diferentes compostos de interesse. Observou-se que a fucoxantina é obtida principalmente das algas pardas Laminaria japonica, Undaria pinnatifida, Hizikia fusiformis, Sargassum spp. e Fucus spp. As principais fontes de astaxantina são as microalgas Haematococcus pluvialis, Chlorella zofingiensis e Chlorococcum sp. A luteína e a zeaxantina são encontradas principalmente em espécies de algas como Scenedesmus spp., Chlorella spp., Rhodophyta spp. ou Spirulina spp. No entanto, os processos de extração e purificação das xantofilas de algas precisam ser padronizados para facilitar sua comercialização. Por fim, avaliamos fatores que determinam a biodisponibilidade e a bioacessibilidade dessas moléculas. Também sugerimos técnicas que aumentam a biodisponibilidade das xantofilas.
- Introdução
Nos últimos anos, a demanda dos consumidores por produtos de origem natural para promover a saúde e reduzir doenças tem crescido continuamente. Essa demanda implicou um aumento do interesse por novas fontes naturais de produtos alimentícios, farmacêuticos e cosméticos. Nesse contexto, o ambiente marinho tem sido considerado um reservatório potencial de compostos naturais. Entre os organismos presentes nesse ambiente, vale destacar as algas. As algas constituem um grupo polifilético de organismos fotossintéticos produtores primários, que representam uma fonte interessante de componentes químicos com atividades biológicas de alto valor.. Embora o número total de espécies de algas seja desconhecido, estima-se que varie entre um e dez milhões.
O alto valor dos extratos de algas deve-se ao grande número de moléculas, como carboidratos, proteínas, peptídeos, lipídios (incluindo óleos e ácidos graxos poli-insaturados, AGPIs), minerais, iodo, fenóis (polifenóis, tocoferóis), alcaloides, terpenos e pigmentos (como clorofilas, carotenoides e ficobilinas). Dentre esses compostos, um dos grupos de maior interesse são os pigmentos devido às concentrações em que estão presentes, sendo estas superiores às de outros compostos, como os compostos fenólicos. Na verdade, as algas são consideradas organismos produtores de pigmentos. Elas possuem uma grande variedade de pigmentos, que podem ser classificados em três grandes grupos: clorofilas, carotenoides e ficobilinas. Portanto, diferentes perfis de carotenoides (CA) podem ser usados como meio de classificação de algas. Dessa forma, uma primeira classificação das algas permite fazer uma divisão de acordo com o tamanho das algas (microalgas ou macroalgas) e as divisões seguintes de acordo com suas tonalidades, entre outras características. Como resultado, o primeiro grupo compreende as algas esverdeadas (Cyanophyceae), algas verdes (Chlorophyceae), diatomáceas (Bacillariophyceae) e algas douradas (Chrysophyceae), entre outras. Enquanto isso, a família das macroalgas inclui as algas vermelhas (Rhodophyta), pardas (Ochrophyta) e verdes (Chlorophyta). Essa diversidade de espécies e, portanto, de suas composições químicas é interessante, pois uma vez que os compostos são devidamente isolados ou extraídos das algas, eles podem apresentar uma diversa gama de atividades biológicas, como atividades antioxidante, antimicrobiana, anticancerígena, antialérgica, antiviral e anticoagulante, entre outras. Essa diversidade de atividades biológicas implica que também há uma variedade significativa de aplicações potenciais na saúde humana, na agricultura e nas indústrias alimentícia e cosmética, nas quais sua aplicação depende de sua composição química.
Em escala industrial, as espécies mais interessantes são aquelas que produzem altos percentuais de CA. Os CA geralmente estão localizados em cloroplastos ou armazenados em vesículas e uma matriz citoplasmática de plantas, algas, bactérias fotossintéticas e alguns fungos. Todos os CA são tetraterpenos, que são compostos que possuem um esqueleto composto por 40 átomos de carbono conjugados em cadeias de polienos. Eles são classificados em dois grupos principais: (i) compostos que possuem uma longa cadeia hidrocarbonada conhecidos como carotenos e (ii) compostos que possuem um átomo de oxigênio em sua estrutura, conhecidos como xantofilas. O primeiro grupo inclui α-caroteno, β-caroteno, licopeno e fitoeno, entre outros. As moléculas mais representativas do segundo grupo são fucoxantina, astaxantina, luteína, zeaxantina e β-criptoxantina. Essa diferença em sua estrutura torna as xantofilas mais polares do que os carotenos devido à presença de oxigênio na forma de posições metoxi, hidroxi, ceto, carboxi e epóxi. No entanto, exceto para a luteína, eles ainda são compostos não polares. Sua estrutura com ligações duplas alternadas é responsável por muitas de suas funções biológicas, sendo a principal função em organismos fotossintéticos atuar como pigmentos acessórios para a captura de luz na fotossíntese e proteger o maquinário fotossintético contra auto-oxidação. No entanto, apesar da ampla diversidade de moléculas na família dos carotenoides, com mais de 700 compostos atualmente conhecidos, apenas cerca de 30 CA têm um papel significativo na fotossíntese. Nos últimos anos, numerosos estudos destacaram os múltiplos efeitos dos CA na saúde humana devido às suas propriedades antioxidantes, prevenindo os danos causados pelo estresse oxidativo e, portanto, reduzindo o risco de doenças crônicas. No entanto, as propriedades biológicas dos CA não se limitam às suas propriedades antioxidantes. A literatura científica tem mostrado ações dos CA como antitumorais, anti-inflamatórias, neuroprotetoras, antimicrobianas, antidiabéticas e antiobesidade. Portanto, as algas possuem vários CA com interesse de mercado (β-caroteno, fucoxantina, astaxantina, luteína, zeaxantina e violaxantina), representando uma fonte natural e sustentável desses compostos.
Entre as xantofilas de interesse está a fucoxantina, que é um dos carotenoides marinhos mais abundantes, representando aproximadamente 10% da produção total de carotenoides naturais. É encontrada em concentrações abundantes nos cloroplastos de várias algas marrons, como Laminaria japonica, Undaria pinnatifida, Sargassum fusiformis, em várias espécies pertencentes aos gêneros Sargassum (Sargassum horneri) e Fucus (Fucus serratus, Fucus vesiculosus) e em diatomáceas (Bacillariophyta). Outra xantofila de interesse é a astaxantina (AS), que é um pigmento vermelho. A AS é considerada um potente antioxidante, pois possui cerca de dez vezes mais atividade antioxidante do que outros carotenoides. As principais fontes naturais desse pigmento são as microalgas Haematococcus pluvialis, Chlorella zofingiensis e Chlorococcum sp. H. pluvialis é uma alga verde unicelular de água doce. É a fonte mais rica de AS natural e já é produzida em escala industrial. Procedimentos foram tecnologicamente avançados para cultivar Haematococcus contendo 1,5–3,0% de AS em peso seco. A fonte mais rica de β-caroteno é a microalga verde halotolerante Dunaliella salina, que acumula até 10% dele com base no peso seco da microalga. Quando H. pluvialis e D. salina são cultivadas em condições extremas (como alta salinidade, alta luminosidade ou falta de nutrientes), a AS e o β-caroteno, respectivamente, podem atingir mais de 90% do total de carotenoides. Luteína e zeaxantina são pigmentos encontrados em espécies de algas como Scenedesmus spp., Chlorella spp., Rhodophyta spp. ou Spirulina spp., respectivamente. Esteban et al., 2009, relataram que algas vermelhas (Rhodophyta) apresentam um padrão comum de carotenoides de β-caroteno e uma a três xantofilas: luteína, zeaxantina ou anteraxantina. Corallina elongata e Jania rubens foram as únicas algas que continham anteraxantina como principal xantofila. A microalga Spirulina platensis (cepa pacífica) é uma fonte de β-criptoxantina, β-caroteno e zeaxantina. A β-criptoxantina é um pigmento que também pode ser encontrado em plantas. O teor de sifonaxantina em algas verdes, como Umbraulva japonica, Caulerpa lentillifera e Codium fragile, constitui cerca de 0,03%–0,1% do peso seco. A cianobactéria Synechococcus sp. cepa PCC7002 produz um mixoxantofil monocíclico, identificado como Mixol-2 Fucosídeo (Mixoxantofil), além de produzir outros carotenoides, como β-caroteno, zeaxantina e sinecoxantina. A composição de carotenoides em cianobactérias é muito diferente da de outras algas, incluindo, por exemplo, β-caroteno, zeaxantina, mixol pentosídeos e equinenona.
Os animais devem obter todos esses CA por meio da dieta, pois são incapazes de sintetizá-los. Os CA são comumente incorporados como suplementos dietéticos, aditivos alimentares e corantes alimentares em diversos tipos de alimentos, como laticínios e bebidas, e também nas indústrias farmacêutica e cosmética. Conforme mostrado na Figura 1, os CA possuem um alto repertório de aplicações comerciais devido às suas múltiplas propriedades biológicas. Entre as aplicações mais notáveis estão as finalidades cosméticas, nutracêuticas, farmacêuticas e outras aplicações humanas.
Atribuível às várias atividades positivas na saúde humana e às múltiplas aplicações industriais dos CA, a demanda global continua a aumentar. Estima-se que em 2026, o mercado de CA crescerá para USD 2,0 bilhões, registrando uma taxa de crescimento anual para CA de 4,2%. Os pigmentos mais relevantes e importantes no mercado atualmente são o β-caroteno e a AS, seguidos pela luteína, licopeno e cantaxantina. Até agora, a maioria dos CA comerciais são produzidos artificialmente. No entanto, o forte interesse global por alimentos de origem natural que sejam seguros, saudáveis e ecologicamente corretos aumentou a demanda por fontes naturais de CA. As algas e os extratos de algas são uma opção sustentável para CA e possuem inúmeros benefícios em comparação com fontes naturais alternativas. Por exemplo, seu cultivo e produção são baratos, fáceis e ecológicos, sua extração tem maiores rendimentos e é simples, e as matérias-primas não são escassas, nem há limitações sazonais. Para obter altas concentrações de um determinado composto, as condições de cultivo e o estresse ambiental podem ser modificados para manipular a composição bioquímica das microalgas. No entanto, sob condições ótimas de crescimento, a concentração de pigmentos CA é frequentemente muito baixa para produzir pigmentos à base de microalgas, tornando-o economicamente inviável. Para melhorar sua viabilidade econômica, é vital explorar e compreender como os fatores ambientais e a integração de nutrientes no ambiente afetam a produção de compostos. A compreensão de como as vias metabólicas das espécies variam de acordo com as condições de cultivo, a coprodução e o acúmulo de múltiplos compostos em microalgas serão melhorados. O objetivo desta revisão é destacar o impacto das xantofilas de algas na saúde humana e estudar os fatores que afetam a viabilidade de sua produção e uso como fonte alternativa sustentável de CA nos próximos anos. - Principais Xantofilas Presentes em Algas
A partir da análise dos resultados, as algas são uma matéria-prima de interesse devido ao seu conteúdo de pigmentos e às potenciais bioatividades que possuem. No entanto, atualmente, relativamente poucas espécies são utilizadas para tais fins, uma vez que sua exploração em nível industrial é escassa. A Tabela 1 lista alguns casos de exploração de algas para obtenção de xantofilas de alto valor. Inclui informações sobre as principais espécies de algas produtoras de xantofilas e suas aplicações, juntamente com as principais técnicas de extração utilizadas para obter as moléculas de alto valor. A quantidade obtida em cada caso fornece informações necessárias para estimar se o processo é viável.
2.1. Fucoxantina
Fucoxantina (FU) (Figura 2) é produzida por muitas algas como um metabólito secundário. Está presente nos cloroplastos de algas eucarióticas e está envolvida no processo de fotossíntese realizado pelas algas, que se acredita ser mais eficiente do que a fotossíntese das plantas. Essa molécula é considerada um dos pigmentos mais abundantes em algas pardas e representa até 10% do total de CA encontrado na natureza. Tem sido estudada principalmente em microalgas e macroalgas pardas de várias famílias, como Undaria, Laminaria, Sargassum, Eisenia, Himathalia, Alaria ou Cystoseira. A FU possui uma estrutura química derivada do caroteno, mas com um esqueleto oxigenado. Além disso, este composto possui vários grupos funcionais diferentes, como hidroxila, carboxila, epóxi e carbonila, e também possui uma ligação alênica. A FU tem coloração laranja a marrom e é responsável pela coloração de algas da família Phaeophyceae. Este pigmento lipofílico absorve luz em uma faixa de 450 a 540 nm, o que se traduz na parte azul-esverdeada a amarelo-esverdeada do espectro visível, e atua como o principal CA captador de luz para muitas algas, transferindo energia para os complexos clorofila-proteína com alta eficiência graças à sua estrutura única de CA.
Muitas bioatividades foram relatadas em relação à FU. Vários artigos foram publicados sobre suas atividades antioxidante, anticancerígena, anti-inflamatória, antimicrobiana, anti-hipertensiva, anti-obesidade, antidiabética e antiangiogênica, e também seus efeitos fotoprotetor e neuroprotetor (Tabela 1). Considerando todas essas propriedades, a FU tem um grande potencial para aplicações em todos os setores, desde suplementos e alimentos enriquecidos até cosméticos antienvelhecimento e no setor farmacêutico no desenvolvimento de novos medicamentos inovadores para todos os tipos de patologias, incluindo diferentes tipos de câncer. Por todas essas razões, espera-se que o mercado de FU continue crescendo e atinja 120 milhões de dólares até 2022.
Embora a síntese artificial de laboratório do FU seja possível, é um processo muito caro que torna a extração do FU de algas tão atraente. No entanto, os processos de extração e purificação do FU a partir de algas precisam ser padronizados para facilitar sua futura comercialização e incorporação a novos produtos lucrativos no mercado. No entanto, algumas empresas já superaram esses problemas, e produtos valiosos com FU chegaram ao mercado. Por exemplo, suplementos alimentares com FU destinados a contribuir para a perda de peso e melhorar a saúde dos olhos, cérebro, fígado e articulações estão sendo vendidos com os nomes comerciais de ThinOgen® e Fucovital®. Esses produtos podem ser encontrados na forma de óleos ou pós microencapsulados. Além disso, o FU está sendo estudado para ajudar a combater doenças relacionadas ao câncer, apresentando diferentes mecanismos de ação anticancerígenos, como inibição da proliferação celular, indução de apoptose, parada do ciclo celular, aumento de espécies reativas de oxigênio intracelulares e efeitos antiangiogênicos. Muitos estudos foram realizados aplicando extratos de FU em linhagens celulares humanas, como a linhagem de carcinoma broncopulmonar humano NSCLC-N6, a linhagem de leucemia eritromieloblastoide K562 e a linhagem linfoblastoide humana TK6, todos com resultados positivos. Resultados semelhantes foram observados em células de câncer de próstata (PC-3), células de leucemia (HL-60) e células de adenocarcinoma cervical (HeLa). Além disso, estudos in vivo também foram realizados. Por exemplo, em camundongos, a administração de FU suprimiu o crescimento tumoral de linfoma de derrame primário, sarcomas e osteossarcoma. Devido à sua atividade anti-inflamatória, o FU também está sendo testado para prevenir e tratar doenças relacionadas à inflamação, graças à forte capacidade antioxidante da fucoxantina e à regulação da microbiota intestinal, e à sua capacidade de inibir a produção de óxido nítrico, que é um dos determinantes da inflamação nas células. Alguns exemplos de incorporações de FU em várias matrizes alimentares já podem ser encontrados na literatura, como iogurte e leite fortificados, óleo de canola enriquecido, produtos assados como scones, e até mesmo carne moída de peito de frango.
2.2. Astaxantina
A astaxantina (AS) é um cetocarotenoide que se enquadra no grupo dos terpenos e é formada a partir de cinco precursores de carbono, difosfato de isopentenila e difosfato de dimetilalila. É produzida por um número restrito de algas (principalmente microalgas), plantas, bactérias e fungos. Em microalgas, este composto é um CA secundário, o que significa que sua acumulação em corpos lipídicos citosólicos ocorre exclusivamente sob estresse ambiental ou condições adversas de cultivo, como alta luminosidade, alta salinidade e privação de nutrientes. Apesar disso, as algas representam a fonte natural mais importante deste composto na cadeia alimentar aquática.
A fabricação comercial deste pigmento tem sido convencionalmente realizada por síntese química. No entanto, estudos atuais comprovaram que algumas microalgas podem ser a fonte mais capaz para sua produção biológica industrial. As microalgas mais conhecidas e mais utilizadas para sua produção são Haematococcus pluvialis e Chlorella zofingiensis. Haematococcus pluvialis é um dos organismos com as maiores concentrações de AS; assim, é a principal fonte industrial para a produção natural deste composto. É comum atingir rendimentos de 38–40 g/kg (3,8–4%) de alga seca, e sua escala em nível industrial é possível devido à alta taxa de reprodução desta microalga. A quantidade de AS encontrada nas células corresponde a 85–95% do conteúdo total de CA; portanto, é relativamente fácil purificá-la do CA restante. Outras espécies como C. zofingiensis também foram estudadas, mas o conteúdo de AS encontrado foi de 50% de AS do CA total, sendo os outros principais CA a cantaxantina e a adonixantina. A extração de AS, que é um composto lipofílico, pode ser realizada com solventes orgânicos e óleos, e é comum combinar sua extração com solventes com outros tipos de extrações, como extração enzimática ou por micro-ondas.
Este composto é conhecido como um dos antioxidantes mais potentes; sua capacidade se deve à grande quantidade de ligações duplas conjugadas (treze). Diferentes estudos confirmam que sua capacidade antioxidante é 65 vezes mais potente do que a produzida pelo ácido ascórbico; 10 vezes mais forte que o β-caroteno, a cantaxantina, a luteína e a zeaxantina; e 100 vezes mais eficaz do que o α-tocoferol, todos antioxidantes utilizados rotineiramente. Por esta razão, vários produtos contendo AS já estão disponíveis no mercado em várias formas, incluindo óleos, comprimidos, cápsulas, xaropes, cremes, biomassas ou moídos. Um exemplo é AstaPure® (Algatech LTD) produzida a partir da microalga H. pluvialis. Além disso, o consumo como suplemento não representa nenhum risco de toxicidade, pois o corpo humano não é capaz de transformar AS em vitamina A. Em 2019, a Autoridade Europeia de Segurança Alimentar (EFSA) estabeleceu uma ingestão diária aceitável de 0,2 mg por kg de peso corporal. No entanto, para ser utilizado como aditivo alimentar, ainda são necessários mais estudos devido a problemas de estabilidade, conservação, manuseio e armazenamento neste tipo de matriz.
AS também tem atividade anti-inflamatória, que se deve principalmente às suas propriedades antioxidantes e tem se mostrado relevante na melhora de doenças relacionadas ao estilo de vida e na promoção da saúde. AS adicionalmente tem atividade anti-envelhecimento. Esses efeitos benéficos foram demonstrados tanto para animais quanto para humanos.
2.3. Luteína
Quimicamente, a luteína (LU) é um poliisoprenoide com 40 átomos de carbono e estruturas cíclicas em cada extremidade de sua cadeia conjugada. Portanto, possui uma estrutura semelhante à da zeaxantina (explicada abaixo), diferenciando-se dela pelo local da ligação dupla em um anel, conferindo três centros quirais em comparação com os dois da zeaxantina. A LU já é utilizada regularmente em setores como cosméticos, farmacêuticos e alimentícios, o que se deve principalmente à sua cor e bioatividades, sendo suas propriedades anticancerígenas dignas de nota. De fato, diferentes estudos demonstram os efeitos antitumorais da LU. Por exemplo, foi constatado que a suplementação oral de LU reduziu a influência da irradiação ultravioleta ao diminuir as respostas inflamatórias agudas e o rebote hiperproliferativo induzido pelos raios ultravioleta. Além disso, este composto é amplamente conhecido por seus efeitos preventivos contra a degeneração macular relacionada à idade e catarata. Essas propriedades promotoras de saúde da LU, juntamente com seu potencial como corante alimentar natural, levaram a uma melhoria na pesquisa sobre o potencial da LU como um ingrediente nutracêutico de alto valor.
Em termos gerais e para pessoas saudáveis, a alimentação é uma fonte adequada de LU, não sendo necessária sua adição em uma dieta equilibrada, pois é seguro consumir 60 mg/dia para um adulto de 60 kg. Essa contribuição dietética de LU deve-se principalmente ao consumo de vegetais. No entanto, as algas estão sendo consideradas como um novo reservatório de luteína. Entre elas, a melhor fonte em nível comercial são as microalgas, especialmente aquelas pertencentes ao gênero Chlorella. Esta alga é uma fonte eficaz de produção de LU e é mais segura do que a de origem química, cujo uso permanece questionável. Por esse motivo, os estudos de otimização do crescimento dessa alga estão ganhando interesse devido às altas taxas de crescimento da alga, juntamente com seu alto teor de pigmentos. Vários estudos analisam o efeito da produção de LU sob diferentes condições de crescimento de microalgas em biorreatores. Na maioria deles, os parâmetros otimizados são a concentração de nitrato, amônio e ureia no lote. No entanto, as condições de cultivo de outras espécies mais recentes, como Scenedesmus almeriensis, também foram otimizadas para aumentar sua produção de LU. Nesse caso, a contribuição de nutrientes tem um efeito menor devido à alta tolerância dessa microalga a faixas variadas de temperatura, pH, salinidade e concentração de nutrientes. Outras espécies amplamente estudadas por seu alto teor de LU são D. salina e Galdieria sulphuraria. Na maioria das vezes, ainda é necessário reduzir os custos relativos ao processo de crescimento e extração de LU de microalgas para que seja lucrativo. Para isso, não é apenas necessário otimizar o consumo de nutrientes, mas também analisar os processos subsequentes, como colheita e secagem, que acarretam grandes custos energéticos. Nesse sentido, os estudos atualmente disponíveis parecem indicar que a melhor opção podem ser os fotobiorreatores tubulares.
2.4. Zeaxantina
A zeaxantina (ZEA) é um isômero estrutural do LU. Ambos os isômeros são geralmente encontrados em diversos alimentos, estando presentes principalmente em vegetais de folhas verdes e algas. É formada por uma cadeia polieno com 11 ligações duplas conjugadas e anéis de ionona. Os anéis de ionona possuem um grupo hidroxila que pode se ligar aos ácidos graxos durante a esterificação. Este composto, bem como alguns derivados (meso-zeaxantina), possui um alto efeito antioxidante devido à sua estrutura química e distribuição das ligações. Além disso, também possui um potente efeito anti-inflamatório atribuível à expressão regulada negativamente de vários genes de mediadores inflamatórios. Consequentemente, esses compostos também podem ser usados na prevenção do câncer, uma vez que os tumores são considerados doenças inflamatórias. Portanto, seu uso na quimioterapia pode ser de grande interesse. Outras bioatividades incluem a fotoproteção, bem como a prevenção e tratamento de algumas doenças oculares, como a progressão da degeneração macular e cataratas. Além disso, foi comprovado que a ZEA possui atividade anti-tirosinase, uma enzima associada à produção de melanina. Portanto, o efeito de inibição da ZEA sobre essa enzima pode evitar a formação de manchas na pele, o que aponta para o uso desse pigmento como agente clareador. Assim, a ZEA é uma CA com implicações nutracêuticas promissoras.
Os seres humanos não são capazes de sintetizar ZEA, pois não existe via biossintética para este composto; portanto, deve ser obtida a partir da dieta. Por esse motivo, sua extração de fontes naturais, incluindo vegetais, plantas, macroalgas, cianobactérias e microalgas, é de grande interesse. Existem várias espécies de microalgas que produzem esse pigmento. Uma delas é a Dunaliella salina, que também foi geneticamente modificada para aumentar seu rendimento em todas as condições de crescimento, atingindo 6 mg de ZEA por grama de alga. Outras espécies que sintetizam ZEA incluem Spirulina, Corallina officinalis, Cyanophora paradoxa e Glaucocystis nostochinearum. Esses organismos podem acumular ZEA em uma concentração até nove vezes maior do que as fontes tradicionais desse composto, como pimentões vermelhos. Este é o caso da Chlorella ellipsoidea. Além disso, as algas têm a vantagem sobre as matrizes vegetais de que a ZEA presente nas algas está na forma livre, enquanto nas plantas, está presente como mono e diésteres de ZEA. Como consequência, numerosos estudos mostram o desenvolvimento de protocolos para obter ZEA a partir de microalgas em grande escala. Além disso, a produção desse composto pode ser aumentada variando as condições em que o cultivo de algas ocorre. Uma opção é aumentar a irradiância fotossintética acima da necessária para a saturação da fotossíntese.
2.5. Carotenoides Menores
Além de FU, AS, LU e ZEA, as algas podem sintetizar pequenas quantidades de outros CA que pertencem ao grupo das xantofilas. Nesta seção, avaliamos essas moléculas menores, também suscetíveis de serem exploradas pela indústria nutracêutica. Estas incluem β-criptoxantina, sifonaxantina, saproxantina, mixol, diatoxantina e diadinoxantina. Elas estão presentes apenas em algumas bactérias e algas marinhas.
2.5.1. β-Criptoxantina
A β-criptoxantina é um CA oxigenado com estrutura química próxima à do β-caroteno, sendo a diferença mais importante a maior polaridade da β-criptoxantina. O interesse por este composto mostra uma correlação positiva entre a ingestão de β-criptoxantina e a prevenção de várias doenças. De fato, essa molécula é caracterizada por ter atividade de provitamina A, efeitos anti-obesidade, atividades antioxidantes, e atividade anti-inflamatória e antitumoral. Além disso, a influência da β-criptoxantina sobre alguns marcadores inflamatórios é provavelmente mais forte do que outros CA. Este composto é muito menos comum que o β-caroteno e pode ser encontrado apenas em um pequeno número de alimentos. Alguns deles são frutas e vegetais, como tangerinas, pimentões vermelhos e abóbora. Também é possível encontrar este composto em algas, principalmente em algas vermelhas devido à sua tonalidade. Sua concentração em cada produto dependerá de fatores ambientais, como estação do ano, técnicas de processamento e temperaturas de armazenamento.
2.5.2. Sifonaxantina
A sifonaxantina é um ceto-carotenoide específico presente em algas verdes comestíveis, como Codium fragile, Caulerpa lentillifera e Umbraulva japonica, constituindo cerca de 0,1% do seu peso seco. Este composto está presente principalmente em espécies pertencentes à ordem Siphonales, que se caracteriza por agrupar algas verdes que habitam águas profundas, tanto de ambientes de água doce quanto marinhos.
Alguns estudos foram realizados com esta molécula, mostrando os potenciais efeitos benéficos para a saúde, incluindo atividades anticancerígenas e sua adequação no tratamento da leucemia, com resultados ainda melhores do que os obtidos com FU. Essa maior capacidade de produzir um efeito indutor de apoptose pode ser devida ao fato de que a sifonaxantina, ao contrário do FU, não possui um epóxido ou uma ligação alênica em sua estrutura, mas contém um grupo hidroxila adicional no carbono 19 que pode ser responsável por essa atividade. Outras atividades incluem antiangiogênica, antioxidante e anti-inflamatória. O efeito anti-inflamatório deve-se à supressão da desgranulação de mastócitos in vivo, uma vez que altera as funções das balsas lipídicas ao se localizar na membrana celular e inibir a translocação da imunoglobulina E (IgE) / receptor de IgE (FcεRI) para as balsas lipídicas.
2.5.3. Saproxantina
Saproxantina é um CA natural incomum e recentemente descrito, encontrado em algas, bactérias e arqueias, sendo as bactérias a principal fonte. Quimicamente, é um tetraterpeno com um β-ciclo CA adicionalmente hidroxilado no C3 como um grupo terminal e hidratação simples da ligação dupla mais distante na outra terminação do composto. Portanto, este composto é também uma xantofila. Foi inicialmente relatado e descrito por Aasen e Jensen em Saprospira grandis. Este composto é um potente antioxidante. É produzido por algas com o objetivo de se protegerem do oxigênio ativado produzido pela luz. Estudos in vitro demonstraram que sua forma pura apresenta alta atividade antioxidante contra a peroxidação lipídica no modelo de homogeneizado de cérebro de rato e um efeito neuroprotetor contra a toxicidade do L-glutamato.
2.5.4. Myxol
Myxol é um derivado do γ-caroteno e está presente em diferentes formas na natureza (livre ou combinado com fucosídeos ou grupos nitrogenados). No entanto, no estado livre, é encontrado principalmente em ambientes marinhos. Deve-se notar que este pigmento é glicosilado na posição 2′-OH em vez da posição usual (1′-OH) da molécula. O principal grupo de organismos que produzem este composto são as cianobactérias. As cianobactérias eram anteriormente chamadas de myxophyceae, que recebe esse nome devido à molécula característica desta família. Algumas cianobactérias nas quais este pigmento foi caracterizado são Anabaena e Nostoc. No entanto, as algas não contêm apenas myxol livre; assim, também é possível quantificar algumas formas combinadas de myxol. Um estudo detectou a presença de compostos derivados de pro-glioxilato, como pro-2′-O-metil-metilpentosídeo e 4-ceto-myxol-2′-metilpentosídeo, na alga de água doce Oscillatoria limosa. Todas as variantes desta molécula demonstraram possuir propriedades antioxidantes. De fato, sua atividade antioxidante é maior do que a de outras moléculas antioxidantes frequentemente utilizadas, como ZEA e β-caroteno. Por exemplo, um estudo foi capaz de demonstrar atividades antioxidantes significativas contra a peroxidação lipídica no modelo de homogeneizado de cérebro de rato e um efeito neuroprotetor contra a toxicidade do L-glutamato. Outros estudos in vitro concluíram que o myxol também pode ser eficaz no fortalecimento das membranas biológicas, reduzindo a permeabilidade ao oxigênio. No entanto, esses CA novos e raros exigem avaliações meticulosas antes de sua aplicação.
2.5.5. Diatoxantina
Diatoxantina, um análogo da ZEA, é um tipo de xantofila encontrada em fitoplâncton e diatomáceas. As diatomáceas são frequentemente chamadas de microalgas marrom-douradas, devido ao seu conteúdo de pigmentos, principalmente CA, compreendendo FU, diadinoxantina e diatoxantina. Esses compostos têm a função de servir como sistema de proteção para as algas contra os efeitos nocivos da saturação de luz. Graças à sua presença, as algas são capazes de se aclimatar rapidamente à diferença na quantidade de luz recebida e, portanto, continuar a realizar suas funções vitais sem alterações. Assim, uma forma eficaz de aumentar a produção desse composto e, consequentemente, seu desempenho, é aumentar a irradiação de luz azul; 300 μmol de fótons m−2·s−1 é suficiente para Euglena gracilis.
2.5.6. Diadinoxantina
Semelhante à diatoxantina, a diadinoxantina está presente apenas em grupos limitados de algas, incluindo diatomáceas. Na verdade, esses pigmentos podem ser considerados como CA específicos de diatomáceas. Ambos os compostos estão inter-relacionados, uma vez que a diadinoxantina é o precursor inativo da diatoxantina, podendo ser convertida no composto ativo muito rapidamente quando submetida a estresse luminoso elevado. A diadinoxantina, juntamente com a FU, pode ser obtida a partir da neoxantina. Para isso, é necessário ter uma simples isomerização de uma das duplas ligações alênicas da molécula de neoxantina. Sua atividade antioxidante baseia-se na desepoxidação da diadinoxantina em diatoxantina, o que leva à redução do oxigênio singlete dentro da célula, evitando danos celulares.
- Mecanismo de Ação das Xantofilas
3.1. Metabolismo
O mecanismo de ação das xantofilas é a ligação específica através da qual a molécula produz seu efeito farmacológico. Esse efeito dependerá da absorção, distribuição e metabolismo do composto, que são parâmetros críticos da farmacocinética das xantofilas. Isso pode ser observado em vários estudos que mostram a baixa presença desse tipo de composto nos tecidos humanos, a qual depende diretamente de seu metabolismo e absorção intestinal e, portanto, de sua biodisponibilidade. O metabolismo das xantofilas é pouco estudado, especialmente para aquelas que não possuem atividade de provitamina A. Portanto, são necessários mais estudos para compreender seu metabolismo e, assim, poder desenvolver diferentes aplicações de acordo com o mecanismo pelo qual suas atividades biológicas ocorrem.
Por sua vez, isso permitiria o desenvolvimento de aplicações seguras e eficazes em humanos, além de aumentar sua biodisponibilidade. Por exemplo, estudos sobre o metabolismo da FU revelaram que este composto em si não está presente no plasma, mas sim seus metabólitos, devido a reações oxidativas que ocorrem na FU em mamíferos. Esta reação transforma ambos os compostos em cetocarotenoides. Além disso, quando a FU é administrada por via oral, ela passa por um processo de hidrólise no nível intestinal, dando origem ao fucoxantinol, enquanto a metabolização hepática resulta em outros metabólitos ativos, como a amarouciaxantina A. De fato, foi relatado que a FU dietética se acumulou no coração e no fígado como fucoxantinol e no tecido adiposo como amarouciaxantina A, sendo este último não detectável por HPLC no soro humano. Portanto, a administração oral deste composto pode fornecer apenas alguns metabólitos bioativos, uma vez que é completamente metabolizado. Para liberar produtos que mantenham suas atividades biológicas, é necessário desenvolver alternativas que prolonguem sua meia-vida biológica, como emulsões ou encapsulamentos (Tabela 2).
Um estudo realizado em ratos relatou que os parâmetros farmacocinéticos da AS dependem apenas da dose quando administrada por via intravenosa, devido ao metabolismo que ocorre no fígado como resultado da saturação do metabolismo hepático da AS. Quanto aos metabólitos da AS descritos em humanos, estes são fundamentalmente 3-hidroxi-4-oxo-β-ionona e 3-hidroxi-4-oxo-7,8-di-hidro-β-ionona. A metabolização da AS após ingestão oral leva a 3-hidroxi-4-oxo-7,8-di-hidro-β-ionol e 3-hidroxi-4-oxo-7,8-di-hidro-β-ionona, sendo ambos os compostos detectados no plasma. Vários pesquisadores hipotetizam que a taxa na qual essas reações ocorrem é determinada pela estrutura do anel, bem como pelo comprimento do resíduo de acil graxo formado. Além disso, várias enzimas, como por exemplo a diacilglicerol aciltransferase 1, podem catalisar a síntese de ésteres de AS em algumas linhagens. Este é o caso da microalga Haematococcus pluvialis.
Quanto à LU e seu isômero estrutural, ZEA, estudos realizados em humanos demonstraram que ambas passam por um processo de oxidação in vivo que dá origem a diversos metabólitos. A LU dá origem a uma série de compostos (3′-epiluteína, 3′-oxoluteína) devido à presença da enzima que também mediou a conversão de fucoxantinol em amarouciaxantina A. Outros compostos, como 3-hidroxi-3′,4′-didehidro-β,γ-caroteno e 3-hidroxi-2′,3′-didehidro-β,ε-caroteno, surgem como resultado da hidrólise ácida no estômago. No entanto, esse composto é capaz de permanecer intacto em sua forma original no tecido ocular humano devido à incapacidade da enzima β-caroteno-9′,10′-oxigenase de atuar nesse órgão. Dessa forma, há um acúmulo extraordinário desses compostos no tecido ocular, servindo como mecanismo de prevenção de doenças oculares. A ZEA, por ser um isômero da LU, passará por processos semelhantes aos da LU. No entanto, é uma molécula muito menos estudada. Assim, a ZEA também será acumulada no tecido ocular devido à inatividade das enzimas responsáveis pelo metabolismo da ZEA nos órgãos da visão. Portanto, para determinar a biodisponibilidade da LU, é necessário quantificar esses metabólitos, que também podem ter diferentes bioatividades, com estudos complementares.
3.2. Biodisponibilidade e Bioacessibilidade
As xantofilas têm sido submetidas a numerosos estudos devido à sua atividade antioxidante e efeito protetor contra diversas doenças. Nos últimos anos, diferentes estudos foram realizados comparando as propriedades dos CA sintéticos com os de origem natural, observando que alguns deles só podem ser obtidos de fontes naturais, onde há muito mais diversidade. Além disso, esses CA obtidos de algas podem ser coextraídos com outros componentes bioativos, como polissacarídeos ou ácidos graxos. Portanto, a ideia de incorporar CA em alimentos, nutracêuticos ou produtos cosméticos é de crescente interesse devido às suas propriedades bioativas eficazes. No entanto, para desenvolver e avaliar a viabilidade de qualquer alimento ou produto cosmético que mantenha essas atividades, é necessário conhecer sua bioatividade, biodisponibilidade e bioacessibilidade. Esses três parâmetros são influenciados por diversos fatores, como a matriz alimentar; o tipo de cozimento; o tempo de cozimento; o CA envolvido; a presença de gorduras, fibras, proteínas e outros nutrientes na dieta; e o estado de saúde ou nutricional em humanos.
Em humanos, uma vez que os CA são ingeridos, eles são liberados da matriz alimentar pela ação das enzimas gástricas e devem ser emulsionados com lipídios para melhorar sua absorção. Além disso, seu mecanismo de absorção será determinado pela concentração em que o composto está presente. Em concentrações baixas, a absorção se deve principalmente à ação do receptor scavenger classe B tipo 1, que também captura lipoproteínas de alta densidade, glicoproteína plaquetária 4 e o transportador de colesterol intracelular NPC1-like 1. Em concentrações altas, o principal mecanismo é a difusão passiva através da mucosa. As enzimas liberadas no duodeno também desempenham um papel importante na absorção, uma vez que nesta parte do intestino delgado, a lipase pancreática é liberada. Esta enzima auxilia a formação de micelas mistas de gotículas emulsionadas com CA. Este processo depende da concentração de ácidos biliares, entre outros. Uma vez formadas as micelas, elas passam para o sangue. Em seguida, as micelas são captadas pelos enterócitos, onde ocorre a metabolização devido à presença da enzima β-caroteno oxigenase. Os CA não metabolizados, como LU e ZEA, são incorporados em quilomícrons ou lipoproteínas de baixa densidade (LDL) e são transportados para o fígado, onde podem ser eliminados pela bile ou metabolizados e secretados em lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDL) ou lipoproteínas de alta densidade (HDL) para os tecidos periféricos, como pode ser visto na Figura 3.
Todos esses processos de absorção envolvem a passagem através de membranas, que será determinada pela polaridade da membrana e dos compostos. Os CA são frequentemente esterificados com ácidos graxos, o que diminui a polaridade, portanto, exceto para a luteína, eles são considerados moléculas apolares. Entre os CA, as xantofilas têm uma polaridade um pouco maior do que os carotenos. Isso se deve ao pequeno número de átomos de oxigênio em sua estrutura (Figura 2). Além disso, os grupos polares das moléculas estão em extremidades opostas da molécula, de modo que suas forças se anulam. Portanto, a presença de grupos hidroxila os torna um pouco mais polares do que os carotenos, que não contêm oxigênio, mas ainda são considerados moléculas apolares. A polaridade e a flexibilidade dos CA parecem estar correlacionadas com a bioacessibilidade e a eficiência de captação. Isso pode ser devido ao fato de que esse tipo de CA apresenta uma melhor afinidade por transportadores de lipídios e/ou por membranas plasmáticas, o que aumentaria a absorção. Portanto, esses compostos podem ser os CA com maior biodisponibilidade. Diferentes mecanismos também foram desenvolvidos para aumentar a biodisponibilidade desses compostos, dos quais os mais comuns são a elaboração de emulsões ou encapsulações.
3.2.1. Fucoxantina
Diferentes estudos in vitro, in vivo e clínicos mostram que a digestão e absorção de FU dá origem a metabólitos como a fucoxantinol. Em um estudo realizado com camundongos, o FU foi transformado em fucoxantinol na mucosa gastrointestinal por desacetilação devido à ação das enzimas lipase e colesterol esterase. Em seguida, o fucoxantinol que atingiu o fígado foi transformado em amarouciaxantina por desoxidação. Como resultado, o fucoxantinol pôde ser detectado no coração, baço, fígado e pulmão, e a amarouciaxantina pôde ser encontrada no tecido adiposo. Durante todo esse processo, o pH é um fator limitante, pois, conforme observado em um estudo de digestão simulada in vitro, as enzimas podem ser inativadas devido ao baixo pH e, consequentemente, o FU permaneceria intacto. Um estudo da fermentação colônica do FU relatou que 50% do FU pode ser metabolizado pela ação da microbiota humana, garantindo que o composto seja bioacessível. No entanto, a absorção do FU é menor do que a do restante dos CA, apesar de alcançar melhor acúmulo. Isso pode ser devido à digestão do composto. De fato, a suplementação de FU em adultos correlacionou-se com o aumento de fucoxantinol no soro. Um ensaio clínico humano realizado com FU extraído de Undaria pinnatifida concluiu que, após a suplementação de um extrato com 6,1 mg de FU, o FU não pôde ser detectado no sangue, e o metabólito fucoxantinol estava em concentração muito baixa, o que confirma a limitada absorção intestinal do FU. Para melhorar sua absorção, diferentes mecanismos foram desenvolvidos, dos quais o encapsulamento mais comum é em micelas ou lipossomas. Os melhores resultados são obtidos quando triglicerídeos de cadeia longa ou média são utilizados para realizar o encapsulamento. O encapsulamento também pode ser feito com nanogéis de quitosana-glicolipídeos, que aumentam a biodisponibilidade do FU em 68% de acordo com estudos in vitro. Outras opções incluem o encapsulamento com proteínas como zeína e caseinato, que proporcionam melhor estabilidade ao FU e melhoram sua atividade antioxidante e antitumoral em comparação ao FU livre. No entanto, estudos humanos são escassos e contraditórios, uma vez que numerosos fatores que influenciam a biodisponibilidade são relatados, como a fibra alimentar da matriz alimentar; a interação com outros nutrientes, como lipídios e proteínas; a solubilidade da molécula; ou a afinidade com transportadores intestinais.
3.2.2. Astaxantina
AS é considerado o composto com a maior biodisponibilidade entre os CA, seguido pela luteína, β-caroteno e licopeno. No entanto, sua biodisponibilidade depende do tipo de matriz e dos estresses dessa molécula em células Caco-2/TC7 do cólon. Um estudo realizado em um modelo de digestão in vitro com células Caco-2 intestinais humanas de três isômeros geométricos de AS concluiu que a isomerização ocorre em nível gastrointestinal, com o isômero 13-cis-astaxantina apresentando a maior bioacessibilidade e as maiores concentrações no sangue. No plasma humano, o AS aumenta de forma dose-dependente, alcançando a estimulação do sistema imunológico e diminuindo o estresse oxidativo e a inflamação. Doses altas (100 mg) apresentam níveis máximos de absorção em 11,5 h, enquanto doses baixas (10 mg) os atingem em 6,5 h. Além disso, a biodisponibilidade do referido composto pode ser melhorada por emulsão com lipídios, tornando-se entre 1,7 e 3,7 vezes melhor em comparação com a formulação de referência. Outras opções incluem encapsulamento com agregados de lipoproteínas, maltodextrina, pectina ou quitosana. Métodos de encapsulamento mais recentes também foram desenvolvidos, como nanopartículas de complexos de ácido oleico–albumina de soro bovino, que são capazes de encontrar produtos que, por exemplo, utilizam nanoemulsões com palmitato de ascorbila em aplicação sublingual para favorecer a absorção e biodisponibilidade do AS. No entanto, como o AS pode ser facilmente degradado por ácidos digestivos, a ingestão após a digestão tem mostrado níveis aumentados de absorção. Além disso, o consumo de AS em sinergia com óleo de peixe aumentou os efeitos redutores de lipídios e aumentou a atividade fagocitária em comparação com o consumo de AS livre. Pelo contrário, fatores sociológicos como o hábito de fumar também desempenham um papel importante na biodisponibilidade, uma vez que o tabaco inibe a biodisponibilidade do AS. O AS já foi estudado como suplemento alimentar na Europa, Japão e Estados Unidos, demonstrando sua segurança em ensaios clínicos humanos de até 40 mg/dia. Com base nesses dados, a Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA aprovou o AS de H. pluvialis para consumo humano em 12 mg por dia e até 24 mg por dia por no máximo 30 dias.
3.2.3. β-Criptoxantina
A bioacessibilidade de várias xantofilas foi demonstrada em numerosos estudos. Nesse sentido, um estudo de simulação gástrica in vitro provou que a all-trans-β-criptoxantina tem 31,87% de bioacessibilidade que poderia ser melhorada modificando a natureza da matriz. Estudos adicionais sugerem um mecanismo para a digestão e absorção intestinal de β-criptoxantina em suas formas livre e esterificada. O estudo foi realizado em um modelo de digestão com células Caco-2 e células intestinais clone Caco-2 TC7, relatando que a β-criptoxantina é mais bioacessível que o β-caroteno, mas tem pior captação com células Caco-2 TC7. Atualmente, essa falta de conhecimento torna esse composto sujeito a controvérsias, pois há estudos com resultados díspares. Por exemplo, algumas das fontes consultadas afirmam que a biodisponibilidade sérica de β-criptoxantina é maior que a do β-caroteno medida em humanos após ingestão alimentar.
3.2.4. Zeaxantina
A ZEA constitui um dos três pigmentos maculares e caracteriza-se por ter efeito preventivo em doenças oculares relacionadas à idade; consequentemente, seu consumo é importante, pois os humanos não são capazes de sintetizá-la ou armazená-la no nível ocular. Nesse sentido, a biodisponibilidade e a biodisponibilidade desse composto é essencial para atender seus efeitos benéficos à saúde. No entanto, no caso da ZEA, a temperatura desempenha um papel fundamental, pois o processamento térmico promove a liberação e solubilização da ZEA no ambiente gástrico. Além disso, seu consumo associado a dietas ou alimentos ricos em gordura favorece a formação de micelas. Essas micelas aumentarão a absorção do composto no nível intestinal. Esta é a razão pela qual alimentos como o espinheiro-marítimo, com um óleo rico em carotenoides, possuem alta biodisponibilidade de ZEA. Graças a essa propriedade, é relativamente fácil aumentar a bioacessibilidade da ZEA, conforme demonstrado por vários estudos. Um deles endossa o uso de óleo de coco para aumentar 6% da bioacessibilidade de ZEA em bagas de goji. No entanto, apesar do aumento da solubilidade da ZEA em emulsões lipídicas, é necessário submeter as paredes da matriz a modificações microestruturais, especialmente com microalgas, pois podem influenciar a digestibilidade e a bioacessibilidade de CA. No entanto, as microalgas são úteis como fonte de ZEA em formulações alimentares devido à sua boa bioacessibilidade e armazenamento em estudos realizados com camundongos. Além disso, a relação entre o teor de ZEA e a biodisponibilidade é outro aspecto a considerar. Por exemplo, a bioacessibilidade da ZEA na gema de ovo é alta, embora o teor de ZEA seja baixo.
3.3. Estudos Experimentais
Os efeitos dos CA na saúde têm sido estudados há muito tempo. Como mencionado, alguns CA como a β-criptoxantina ou o β-caroteno são precursores do retinol (vitamina A), enquanto outros como a fucoxantina, a luteína ou o licopeno não o são. Dessa forma, sua ingestão está relacionada ao seu papel na produção de retinol e às suas atividades antioxidante, anti-inflamatória e antitumoral. Nesse contexto, diversos estudos in vitro, bem como in vivo e observacionais ou epidemiológicos, foram realizados nas últimas décadas. Além disso, o papel antioxidante dos CA é conhecido há muito tempo e evidenciado por seu uso como aditivo antioxidante, bem como em ensaios de teste antioxidante. A grande maioria dos estudos avaliou a ingestão de CA para testar seus efeitos, pois esta é a principal via de entrada dessas moléculas. Tal como acontece com outros antioxidantes de origem natural com propriedades promotoras de saúde observadas, foi sugerido que os potenciais efeitos quimiopreventivos dessas moléculas derivam da sinergia de suas propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias, além de sua inibição direta de certos fatores envolvidos no ciclo celular e na apoptose. Isso se deve à relação íntima do estresse oxidativo como causa e resultado da inflamação e sua relação com o desenvolvimento de câncer. Portanto, as propriedades e a eficácia dos CA foram testadas e avaliadas de várias maneiras, tanto com métodos moleculares quanto relacionando sua ingestão ou níveis séricos com a incidência de doenças ou mortalidade. Um resumo dos achados relevantes será abordado. Os delineamentos experimentais e os resultados são mostrados na Tabela 3.
3.3.1. Observação In Vitro
Experimentos in vitro que testam as propriedades do CA são de grande valor para analisar o papel de moléculas específicas e discernir possíveis moléculas participantes. Seus resultados aparentes foram reforçados em múltiplos estudos em animais e humanos, embora em alguns casos os resultados tenham sido mistos. Na verdade, a maioria dos experimentos com CA foi realizada in vitro. Os estudos in vitro analisados neste artigo podem ser divididos em dois grandes grupos. O primeiro corresponde aos métodos que quantificam as propriedades antioxidantes das xantofilas. O segundo grupo inclui aqueles testes anti-inflamatórios ou anticancerígenos em culturas de células. Modelos inflamatórios geralmente envolvem o uso de culturas de macrófagos humanos ou murinos e medem diferenças na expressão ou tradução de mediadores pró-inflamatórios, como citocinas (fator de necrose tumoral alfa (TNF-α), interleucinas (IL)-1β e IL-6), fator nuclear (NF)-κβ (que medeia a expressão dessas citocinas) e a produção de óxido nítrico (NO) ou enzimas relacionadas ao processo inflamatório (ciclooxigenase (COX)-2, óxido nítrico sintase (iNOS)). Um estudo em macrófagos murinos RAW 264.7, esplenócitos e macrófagos derivados da medula óssea de camundongos alimentados com AS relatou uma redução significativa de IL-1β e IL-6 e gerou EROs. Além disso, os autores descreveram que a AS inibe a translocação nuclear do NF-κβ e aumenta a expressão do fator nuclear E2 relacionado ao fator (NRF)-2, o que subsequentemente envolve uma menor produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) e resposta inflamatória. Experimentos envolvendo FU ou alguns de seus metabólitos, como fucoxantinol ou apo-9′-fucoxantinona in vitro, demonstraram atividades anti-inflamatórias. Em macrófagos murinos RAW 264.7 com um modelo de inflamação induzida por lipopolissacarídeo (LPS), a FU e isômeros de fucoxantina, como 9′-cis ou 13′-fucoxantina, todos exibiram uma inibição significativa dose-dependente dos mediadores pró-inflamatórios IL6-IL-1, NO e TNF-α. Da mesma forma, a apo-9′-fucoxantinona reduziu notavelmente os níveis de NO, EROs, TNF-α e da enzima COX tanto em macrófagos RAW 264.7 quanto em juvenis de zebrafish. Um estudo com diferentes linhagens de células de câncer de cólon e próstata humanos elucidou que, além do efeito anti-inflamatório e antioxidante do β-caroteno, ele exerce uma atividade pró-apoptótica direta sobre células cancerígenas, reduzindo a expressão de caveolina-1 e induzindo a atividade de várias caspases. Essa proteína está fortemente envolvida na regulação do ciclo celular, e sua expressão leva ao aumento dos níveis de proteína quinase B, sendo ambas responsáveis pela proliferação celular. Por outro lado, as caspases são sinais de apoptose. Os autores conseguiram elucidar essa via significativa de inibição do crescimento celular, pois isso foi observado em linhagens de células de cólon e próstata humanas que expressavam caveolina-1 (HCT-116, PC-3), mas não naquelas que não a produzem (Caco-2, LNCaP).
3.3.2. Observação In Vivo
Embora a maioria dos artigos estudados tratasse de estudos in vitro, também é possível encontrar vários artigos sobre estudos in vivo das atividades das xantofilas. A maioria desses estudos in vivo foi realizada com animais modelo, incluindo camundongos, ratos e furões. Em relação aos resultados obtidos, numerosos estudos relataram que, tanto em animais quanto em humanos, os níveis de retinol diminuem em resposta a respostas inflamatórias. Por exemplo, a β-criptoxantina apresentou níveis mais baixos de TNF-α, bem como de fatores de transcrição pró-inflamatórios como NF-κβ e proteína ativadora (AP)-1. Da mesma forma, outro estudo sobre o efeito anticancerígeno da β-criptoxantina na carcinogênese pulmonar induzida por nicotina em camundongos relatou níveis significativamente mais baixos de IL-6 e AKT, juntamente com a reexpressão de genes supressores de tumor que foram silenciados pela administração de nicotina. Essa interação entre nicotina e β-criptoxantina também foi analisada em outro estudo in vivo realizado, neste caso, com furões. Esses furões foram expostos à fumaça de cigarro por 3 meses para induzir inflamação do tecido pulmonar e carcinogênese, mostrando uma redução dose-dependente de ambos nos grupos tratados com β-criptoxantina. Em relação aos CA não provitamínicos A, camundongos com colite induzida por sulfato de sódio dextrana e carcinogênese do cólon foram tratados com suplementação alimentar de AS. A análise do tecido e da mucosa intestinal mostrou expressão significativamente menor de NF-κβ, TNF-α, IL-1β, IL-6, iNOS e COX-2, relacionando essas diferenças à quase anulação da colite induzida e a um risco reduzido de carcinogênese do cólon. Em relação à FU, que é uma das xantofilas mais promissoras, um estudo analisou a atividade anti-inflamatória da FU injetada ao induzir inflamação com LPS em camundongos e medir mediadores pró-inflamatórios em seu humor aquoso. A FU exerceu uma redução significativa dos níveis de prostaglandina (PG)E-2, NO e TNF-α, mostrando também uma menor infiltração de células e proteínas pela inflamação induzida. O resultado mais relevante deste estudo é que a eficácia demonstrada pela FU foi altamente semelhante à da prednisolona, que foi usada para estabelecer uma comparação viável. Vale ressaltar que a maioria dos carotenoides exibe atividades anti-inflamatórias e anticancerígenas de maneira dose-dependente, como em estudos de cultura de células.
3.3.3. Estudos Observacionais e Epidemiológicos
Nas últimas décadas, estudos caso-controle e observacionais também foram realizados em humanos para testar a eficácia do CA na extensão da expectativa de vida e outros efeitos promotores da saúde, como a redução do risco de desenvolvimento de cânceres, doenças inflamatórias crônicas ou doenças cardiovasculares. Os resultados sobre o possível efeito quimiopreventivo do CA, especialmente do β-caroteno, são mistos. No entanto, essa eficácia foi relatada em outros estudos.
Vários estudos estão disponíveis, por exemplo, avaliando os potenciais efeitos promotores da saúde do LU. Um deles analisou o efeito da suplementação de LU em indivíduos da região de Xangai com sintomas iniciais de aterosclerose. Embora o estudo tenha sido realizado com uma amostra pequena (n = 65), observou-se que os níveis de IL-6, MCP-1 e LDL-colesterol estavam significativamente mais baixos.
Em outro estudo, a suplementação alimentar com β-caroteno, licopeno e luteína foi fornecida a bebês prematuros. Embora apenas a proteína C reativa tenha sido usada como marcador de inflamação, os grupos tratados apresentaram níveis significativamente mais baixos, juntamente com melhor desenvolvimento da retina em comparação com o grupo controle.
O Estudo de Prevenção do Câncer com Alfa-Tocoferol e Beta-Caroteno (ATBC), realizado em 1994 com mais de 25.000 (n = 29.133) fumantes do sexo masculino de idade mediana, determinou que a ingestão de suplementos de β-caroteno e α-tocoferol poderia aumentar o risco de câncer de pulmão, após um acompanhamento de ≤8 anos. Além disso, um acompanhamento de 24 anos desses indivíduos não encontrou um efeito quimiopreventivo significativo para a suplementação de β-caroteno na incidência de câncer de fígado, mas pareceu exercer um efeito protetor em indivíduos diabéticos.
No entanto, um recente estudo de coorte prospectivo com acompanhamento de 30 anos desses indivíduos determinou uma correlação significativa (p < 0.0001) entre os níveis séricos de CA e o risco reduzido de mortalidade por todas as causas nos quintis do estudo que apresentaram maior CA no soro como resultado da ingestão de suplementos, apesar da idade avançada e do hábito de fumar.
Esses resultados mistos, também relatados em outros estudos de coorte prospectivos, mostram uma tendência geral de efeito protetor do CA contra o desenvolvimento de câncer e inflamação, cuja pesquisa se concentrou extensivamente no β-caroteno. No entanto, os riscos aumentados de desenvolvimento de câncer de pulmão observados em alguns estudos podem ser discutivelmente devidos a um excesso de retinol nos grupos tratados, já que muitos estudos usaram suplementos de CA em altas doses como tratamento, enquanto os indivíduos também podem ingerir esses CA através da dieta.
Tomando o caso do estudo ATBC, a dose de β-caroteno foi de 20 mg, até três vezes a ingestão dietética recomendada de retinol. Por outro lado, α-caroteno, licopeno e β-criptoxantina foram inversamente correlacionados com o desenvolvimento de câncer de pulmão ou, pelo menos, demonstraram um efeito quimiopreventivo consistente. Outro estudo avaliou os níveis séricos de CA de indivíduos do Terceiro Inquérito Nacional de Exame de Saúde e Nutrição dos EUA (NHANES III), que avaliou hábitos de saúde e analisou as amostras séricas dos participantes. Neste estudo de coorte prospectivo, α-caroteno e β-criptoxantina também mostraram eficácia na redução do risco de desenvolvimento de câncer de pulmão em fumantes, mas esse efeito não foi aparente em não fumantes. Uma metanálise extensa de estudos observacionais humanos com um tamanho amostral total de mais de 150.000 indivíduos (n = 174.067) avaliou resultados de 13 estudos, determinando que a provitamina A CA pode exercer um efeito protetor contra a mortalidade por câncer ou cardiovascular. No entanto, os autores observaram que, como mencionado, uma produção excessiva de retinol devido à suplementação pode ser responsável pelos aumentos relatados no risco de desenvolvimento de câncer de pulmão em alguns estudos caso-controle que consideraram essas variáveis. Vale ressaltar que a maior metanálise até o momento, de acordo com nosso conhecimento, avaliou 34 estudos observacionais com um tamanho amostral total de 592.479 participantes e estabeleceu correlações entre a ingestão ou os níveis séricos de α-caroteno e licopeno, mas não de β-caroteno, com menor risco de desenvolver câncer de próstata. Esses achados também observaram que, mesmo que esses carotenoides tivessem uma aparente atividade quimiopreventiva, eles eram ineficazes na prevenção da malignidade do câncer de próstata uma vez diagnosticado. Em conjunto, embora sejam necessárias pesquisas mais extensas com tamanhos amostrais maiores e o isolamento de potenciais fatores de confusão, há um grande conjunto de evidências sugerindo que, em faixas de dose controladas, tanto os carotenoides provitamina A quanto os não provitamina A têm efeitos quimiopreventivos no estresse oxidativo, na inflamação e no desenvolvimento de câncer por meio de vias indiretas e diretas.
4. Algas como Fonte de Carotenoides
As algas são reconhecidas como uma boa fonte para numerosos compostos bioativos de grande interesse, sendo as xantofilas um deles, conforme refletido neste trabalho. No entanto, a aplicação desses compostos não está ligada apenas à segurança alimentar e à saúde humana, mas fatores como custos econômicos, eficácia do produto projetado ou a legislação atual também são de vital importância ao decidir se um produto é viável ou não e, portanto, se é produzido comercialmente ou não. Apesar dessa complexidade, as algas se tornaram uma indústria poderosa devido às suas aplicações biotecnológicas, aos avanços nos métodos de extração e à crescente demanda dos consumidores por produtos naturais. Como resultado, uma ampla gama de produtos é e tem sido desenvolvida, variando de nutracêuticos, aditivos alimentares ou ração animal a medicamentos ou cosméticos. Os CA (carotenoides) desempenham um papel muito importante em todas essas aplicações, com resultados ainda melhores que seus equivalentes sintéticos. Todos esses progressos significam que a demanda e o mercado de CA estão crescendo significativamente, e este ano espera-se que atinjam US$ 1,53 bilhão. Apesar disso, ainda são necessários mais avanços para reduzir o custo de obtê-los a partir de fontes naturais. Estima-se que os CA derivados de algas possam atingir o custo de US$ 7.500/kg, enquanto os CA sintéticos podem ser obtidos por aproximadamente metade do custo. No entanto, apesar da grande diversidade de CA naturais e sintéticos, apenas alguns deles são produzidos comercialmente, incluindo carotenos (β-caroteno e licopeno) e xantofilas (astaxantina, luteína, zeaxantina, cantaxantina e capsantina). Alguns processos têm sido desenvolvidos para aumentar os benefícios. Por exemplo, os altos custos de produção podem ser reduzidos através do desenvolvimento de tecnologias verdes, pois são consideradas mais lucrativas, eficientes e ecológicas, transformando o processo em algo ambientalmente amigável. Outro parâmetro importante na otimização é a seleção das algas usadas como fonte. Nesse sentido, a caracterização genômica dessas espécies e a identificação de genes-alvo relevantes envolvidos na síntese e acúmulo de CA, juntamente com técnicas eficientes de cultivo e colheita, têm se mostrado uma forma eficiente de maximizar a produção de CA.
No entanto, ainda existem barreiras que precisam ser resolvidas para a comercialização de CA a partir de algas, como a otimização de sua extração e purificação, alternativas de armazenamento e tecnologias que aumentem a bioacessibilidade e a biodisponibilidade dos compostos presentes nas algas. Atualmente, processos diferentes como encapsulação ou emulsificação surgem para que os CA atinjam suas funções biológicas em humanos. Além disso, a pesquisa tem fornecido dados por meio de estudos de digestão in vitro e in vivo que esclarecem o mecanismo de absorção dos diferentes CA, o que pode ser usado pelas indústrias para melhorar a formulação de seus produtos. No entanto, ainda são necessários mais estudos em humanos sobre a eficiência nutricional desses CA extraídos de algas.
A falta de uniformidade da legislação entre os diferentes países torna seu estudo complexo. É por isso que, para realizar a comercialização dos produtos obtidos, é necessário realizar algumas modificações para adaptá-los à legislação vigente. No caso da UE, como as algas não estavam sendo usadas de forma tradicional ou habitual na alimentação antes de 15 de maio de 1997, elas são consideradas como novos alimentos, conforme refletido no Regulamento (UE) 2015/2283. Este regulamento também é aplicável a todos os produtos obtidos a partir de algas, como suplementos alimentares de seus componentes bioativos ou aditivos alimentares (ou seja, florotaninos de Ecklonia cava). Portanto, sua comercialização solicita autorização para sua incorporação no mercado junto à Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos (EFSA), o que exige estudos de risco à saúde. Essas análises de segurança alimentar também devem estar em conformidade com a legislação vigente sobre segurança alimentar e higiene alimentar, respectivamente incluídas no Regulamento (UE) 178/2002 e no Regulamento (UE) 852/2004, garantindo a segurança do consumidor. Além disso, esses produtos podem ser vendidos como nutracêuticos sem evidências científicas conduzidas pela EFSA, o que é legislado pelo Regulamento CE n.º 1924/2006. No entanto, este mesmo regulamento determina que as alegações de saúde atribuídas a esses mesmos produtos devem ser respaldadas por evidências científicas adequadas e significativas, que devem ser submetidas à EFSA.
5. Conclusões
O uso de algas como matéria-prima para a obtenção de carotenoides, e especialmente xantofilas, é uma alternativa que está ganhando interesse devido ao seu potencial e às bioatividades dos compostos extraídos. Atualmente, os CA são usados comercialmente como aditivos alimentares, suplementos para ração e nutrientes, pigmentos e, mais recentemente, como nutracêuticos para fins cosméticos e farmacêuticos. Apesar disso, há pouca informação sobre o impacto de algumas dessas xantofilas na saúde humana, com a maioria dos estudos focando em FU e AS, que são compostos que também representam os principais CA marinhos. Essas moléculas são caracterizadas por possuírem alta atividade antioxidante, e este pode ser um dos principais mecanismos em sua atividade anticancerígena e anti-inflamatória. Essas atividades variarão entre os diferentes compostos devido à natureza de seus grupos terminais ou ao comprimento da cadeia, entre outros fatores. No entanto, para que essas propostas sejam viáveis, é necessário realizar uma série de avanços. Esses avanços incluem aumento da produção de biomassa, aumento do desempenho de extração e purificação, bem como redução dos custos de implementação. Algumas maneiras de resolver esses problemas passam pela engenharia genética ou pelo desenvolvimento de técnicas de extração verde.
Nota do Editor: A MDPI permanece neutra em relação a reivindicações jurisdicionais em mapas publicados e afiliações institucionais.
Contribuições dos Autores
Conceituação, A.G.P., P.O., J.E., A.C.-C., F.C., N.C., A.J., C.L.-L., J.S.-G. e M.A.P.; metodologia, A.G.P., P.O. e J.E.; investigação, A.G.P., P.O., J.E., A.C.-C., F.C., N.C., A.J. e C.L.-L.; recursos, A.G.P., P.O., J.E., A.C.-C., F.C., N.C., A.J. e C.L.-L.; curadoria de dados, A.G.P., P.O., J.E., A.C.-C., F.C., N.C., A.J. e C.L.-L.; redação—preparação do rascunho original, A.G.P., P.O., J.E., A.C.-C., F.C., N.C., A.J., C.L.-L., J.S.-G. e M.A.P.; redação—revisão e edição, A.G.P., P.O., J.E., A.C.-C., F.C., N.C., A.J., C.L.-L., J.S.-G. e M.A.P.; visualização, A.G.P., P.O. e J.E.; supervisão, J.S.-G. e M.A.P.; administração do projeto, A.G.P., P.O. e J.E.; aquisição de financiamento, J.S.-G. e M.A.P. Todos os autores leram e concordaram com a versão publicada do manuscrito.
Financiamento
A pesquisa que levou a estes resultados foi financiada pela Xunta de Galicia, apoiando as Axudas Conecta Peme, o Projeto NeuroFood IN852A 2018/58 e o programa EXCELENCIA-ED431F 2020/12; pelo Programa Ibero-Americano de Ciência e Tecnologia (CYTED—AQUA-CIBUS, P317RT0003) e pela Empresa Conjunta para as Indústrias de Base Biológica (JU) sob o acordo de subvenção nº 888003 Projeto UP4HEALTH (H2020-BBI-JTI-2019). A JU recebe apoio do programa de investigação e inovação Horizonte 2020 da União Europeia e do Consórcio das Indústrias de Base Biológica. O projeto SYSTEMIC Knowledge hub on Nutrition and Food Security recebeu financiamento de entidades nacionais de financiamento de investigação na Bélgica (FWO), França (INRA), Alemanha (BLE), Itália (MIPAAF), Letónia (IZM), Noruega (RCN), Portugal (FCT) e Espanha (AEI) numa ação conjunta do JPI HDHL, JPI-OCEANS e FACCE-JPI lançada em 2019 ao abrigo do ERA-NET ERA-HDHL (nº 696295).
Declaração do Conselho de Revisão Institucional
Não aplicável.
Declaração de Consentimento Informado
Não aplicável.
Declaração de Disponibilidade de Dados
Não aplicável.
Conflitos de Interesse
Os autores declaram não haver conflito de interesses.
Referências
Triagem de Compostos Bioativos de Algas
Fucoxantina e Seu Produto Desacetilado, Fucoxantinol, Induzem Apoptose de Linfomas de Efusão Primária
Extração de Fucoxantina de Macroalgas Cruas Excluindo Secagem e Disrupção da Parede Celular por Éter Dimetílico Liquefeito
Bifurcaria Bifurcata: Uma Macroalga-Chave como Fonte de Compostos Bioativos e Ingredientes Funcionais
Doenças de plantas causadas por plantas superiores parasitas, plantas trepadeiras invasoras e algas verdes parasitas
Benefícios do Uso de Algas como Fontes Naturais de Ingredientes Funcionais
Microalgas para Produtos de Alto Valor para a Saúde e Nutrição Humanas
Atividades Biológicas de Duas Macroalgas da Costa Adriática de Montenegro
Tecnologias Alternativas Inovadoras para Extrair Carotenoides de Microalgas e Macroalgas
Importância Biológica das Algas Marinhas
Microalgas, Alimentos Sustentáveis Antigos e Nutracêuticos da Moda
Diversidade de Algas Eucarióticas
Carotenoides de Microalgas: Uma Revisão dos Desenvolvimentos Recentes
Carotenoides Marinhos: Funções Biológicas e Aplicações Comerciais
Avaliação Quantitativa das Propriedades Antioxidantes de Corantes Naturais e Fitoquímicos: Carotenoides, Flavonoides, Fenóis e Indigoides. O Papel do β-Caroteno nas Funções Antioxidantes
Compostos Bioativos Derivados de Algas com Potencial Anticâncer de Pulmão
Quimioprevenção do Câncer por Carotenoides Naturais como uma Estratégia Eficiente
Antioxidantes na Prevenção do Câncer Oral
Uma Dieta Rica em Luteína Previne o Acúmulo de Colesterol e Reduz o LDL Oxidado e as Citocinas Inflamatórias na Aorta de Cobaias
A Fucoxantina Inibe a Resposta Inflamatória Suprimindo a Ativação de NF-ΚB e MAPKs em Macrófagos RAW 264.7 Induzidos por Lipopolissacarídeos
Carotenoides: Potentes na Prevenção de Doenças - Revisão
Carotenoides de Algas: Compreendendo Sua Estrutura, Distribuição e Potenciais Aplicações na Saúde Humana
Atividades Biológicas e Efeitos Benéficos para a Saúde de Pigmentos Naturais Derivados de Algas Marinhas
Isolamento de Fucoxantina do Rizoide de Laminaria Japonica Aresch
Fucoxantina, um Carotenoide Marinho Presente em Algas Marrons e Diatomáceas: Metabolismo e Bioatividades Relevantes para a Saúde Humana
Efeito Terapêutico do Carotenoide Xantofílico Derivado de Algas Marinhas no Gerenciamento da Obesidade; Visão Geral da Última Década
Astaxantina de Haematococcus: Aplicações para a Saúde Humana e Nutrição
Potenciais Aplicações Industriais e Comercialização de Microalgas nas Indústrias de Alimentos Funcionais e Ração: Uma Breve Revisão
Potencial Comercial da Microalga Haematococcus como Fonte Natural de Astaxantina
Atividade Antioxidante In Vivo de Carotenoides de Dunaliella Salina - Uma Microalga Verde
Pigmentos Derivados de Microalgas: Uma Revisão Bibliométrica de 10 Anos e Análise de Tendências da Indústria e do Mercado
Propriedades Funcionais de Carotenoides Originários de Algas
Composição de Carotenoides em Rodófitas: Insights sobre a Regulação de Xantofilas em Corallina Elongata
Extração com Fluido Supercrítico para Determinação Cromatográfica Líquida de Carotenoides em Algas Spirulina Pacifica: Uma Abordagem Quimiométrica
Sifonaxantina, um Carotenoide de Algas Verdes, como um Novo Composto Funcional
A Via Biossintética para Myxol-2′ Fucosídeo (Myxoxantofila) na Cianobactéria Synechococcus Sp. Cepa PCC 7002
Algas como Sistemas de Produção de Compostos Bioativos
Mercado de Carotenoides por Tipo (Astaxantina, Beta-Caroteno, Luteína, Licopeno, Cantaxantina, Zeaxantina e Outros) para Ração, Alimentos, Suplementos, Cosméticos e Farmacêuticos - Perspectiva Global da Indústria, Análise Abrangente, Tamanho, Participação, Crescimento, Segmentos
Microalgas como uma Nova Fonte de Compostos Bioativos em Suplementos Alimentares
Produção Fototrófica de Pigmentos com Microalgas: Restrições e Oportunidades Biológicas
Utilização Abrangente de Microalgas Marinhas para a Coprodução Aprimorada de Múltiplos Compostos
Extração Enzimática de Fucoxantina de Algas Marrons
Comparação de Métodos de Extração para Carotenoides Selecionados de Macroalgas e Avaliação de sua Variação Sazonal/Espacial
Isolamento de Fucoxantina de Algas Marrons Comestíveis por Extração Assistida por Micro-ondas Acoplada à Cromatografia Contracorrente de Alta Velocidade
Efeitos Protetores Combinados de Oligo-Fucoidano, Fucoxantina e L-Carnitina nos Rins de Camundongos com Doença Renal Crônica
Estabilidade da Fucoxantina em Undaria Pinnatifida (Wakame) Seca e em Produtos Assados (Scones) Contendo Pó de Wakame
Fucoxantina e Seus Metabólitos em Algas Marrons Comestíveis Cultivadas em Água do Mar Profunda
Desvendando a Extração Rápida de Fucoxantina de Padina Tetrastromatica: Purificação, Caracterização e Aplicação Biomédica
Variações Sazonais dos Lipídios Totais, Composição de Ácidos Graxos e Teores de Fucoxantina de Sargassum Horneri (Turner) e Cystoseira Hakodatensis (Yendo) da Costa Norte do Japão
Caracterização da Fucoxantina Alimentar da Alga Marrom Himanthalia Elongata
Composição de Pigmentos Atualizada de Tisochrysis Lutea e Purificação de Fucoxantina Usando Cromatografia de Partição Centrífuga Acoplada à Cromatografia Flash para a Quimiossensibilização de Células de Melanoma
Uma Avaliação das Propriedades Tecno-Funcionais e Sensoriais de Iogurte Fortificado com um Extrato Lipídico da Microalga Pavlova Lutheri
Desenvolvimento, Quantificação, Validação de Método e Estudo de Estabilidade de um Novo Leite Fortificado com Fucoxantina
Produção Comercial de Astaxantina Derivada da Alga Verde Haematococcus Pluvialis: Um Modelo de Processo de Microalgas e uma Avaliação Técnico-Econômica em Toda a Linha de Produção
Sobre a Eficiência Relativa da Produção de Astaxantina em Duas Etapas vs. Uma Etapa pela Alga Verde Haematococcus Pluvialis
Interação entre Atividades Fotoquímicas e Composição de Pigmentos em um Cultivo ao Ar Livre de Haematococcus Pluvialis durante a Transição do Estágio Verde para o Vermelho
Identificação de Carotenoides da Alga Verde Haematococcus Pluvialis por HPLC e LC-MS (APCI) e Suas Propriedades Antioxidantes
Extração de Astaxantina da Microalga Haematococcus Pluvialis em Fase Vermelha Usando Solventes Geralmente Reconhecidos como Seguros e Extração Acelerada
Microalgas como fonte de luteína: Química, biossíntese e carotenogênese
Produção Heterotrófica de Biomassa e Luteína por Chlorella Protothecoides em Várias Fontes de Nitrogênio
Produção de Alto Rendimento de Luteína pela Microalga Verde Chlorella Protothecoides em Cultura Heterotrófica em Batelada Alimentada
Purificação de Luteína da Microalga Verde Chlorella Vulgaris pelo Uso Integrado de um Novo Protocolo de Extração e uma Cromatografia Contracorrente de Alta Performance (HPCCC) de Múltiplas Injeções
Influência das Condições de Cultivo na Produtividade e no Teor de Luteína da Nova Cepa Scenedesmus Almeriensis
Influência da Taxa de Fluxo de Biogás na Composição da Biomassa durante a Otimização da Purificação de Biogás em Processos Microalgais-Bacterianos
Separação de Zeaxantina Protetora da Visão de Nannochloropsis Oculata Usando Extração com Fluidos Supercríticos Acoplada à Cromatografia de Eluição
Otimização da Extração com Líquido Pressurizado de Zeaxantina de Chlorella Ellipsoidea
Explorando os Carotenoides Valiosos para a Produção em Grande Escala por Micro-organismos Marinhos
Composição de Carotenoides de Algas Vermelhas Marinhas
Pigmentos Carotenoides Naturais de 6 Espécies de Algas Verdes de Água Doce Chlorophyta
Ocorrência de Carotenoides e Esporopolenina em Nanochlorum Eucaryotum, uma Nova Alga Marinha com Características Incomuns
As Estruturas da Sifoneína e Sifonaxantina de Codium Fragile
Avanços no Cultivo, Aplicação em Tratamento de Águas Residuais, Componentes Bioativos de Caulerpa Lentillifera e Suas Aplicações Biotecnológicas
Isolamento e Purificação de Toda a Trans-Diadinoxantina e Toda a Trans-Diatoxantina da Diatomácea Phaeodactylum Tricornutum
Biossíntese de Fucoxantina e Diadinoxantina e Função dos Genes da Via Inicial em Phaeodactylum Tricornutum
Produção, Caracterização e Atividade Antioxidante da Fucoxantina da Diatomácea Marinha Odontella Aurita
Variabilidade Circadiana na Fotobiologia de Phaeodactylum Tricornutum: Conteúdo de Pigmentos
Extração de Fucoxantina de Algas - Propriedades e Bioatividades
Fucoxantina e Seu Metabolito, Fucoxantinol, Suprimem a Diferenciação de Adipócitos em Células 3T3-L1
Caracterização de Ésteres de Fucoxantina e Fucoxantinol no Mexilhão Chinês, Mactra Chinensis
Clorofila. XXIV. Os Pigmentos das Algas Marrons
Síntese Total Estereocontrolada da Fucoxantina e Seu Derivado com Cadeia Poliênica Modificada
PubChem em 2021: Novos Conteúdos de Dados e Interfaces Web Aprimoradas
Efeito Citoprotetor de Jeon da Fucoxantina Isolada da Alga Marrom Sargassum Siliquastrum contra Danos Celulares Induzidos por H2O2
Carotenoides Marinhos: Bioatividades e Benefícios Potenciais para a Saúde Humana
Esterificação de Xantofilas por Células Intestinais Humanas Caco-2
Efeito Protetor da Fucoxantina Isolada de Sargassum Siliquastrum contra Danos Celulares Induzidos por UV-B
Fucoxantina: Um Tesouro do Mar
Fucoxantina: Um Carotenoide Marinho que Exerce Efeitos Anticancerígenos ao Afetar Múltiplos Mecanismos
Lisogliceroglicolipídeos Melhoram a Absorção Intestinal de Fucoxantina Micelar por Células Caco-2
Uso de Macroalgas para Produção de Biomassa Marinha e Remediação de CO2: Uma Revisão
Via Biossintética e Benefícios para a Saúde da Fucoxantina, uma Xantofila Específica de Algas em Algas Marrons
Os Efeitos da Inclusão Dietética de Fucoxantina no Desempenho do Crescimento, Metabolismo Antioxidante e Qualidade da Carne de Frangos de Corte
Função Antitumoral e Preventiva do Câncer da Fucoxantina: Um Carotenoide Marinho
A Fucoxantina Protege contra Danos Endoteliais Induzidos por oxLDL via Ativação da Via AMPK-Akt-CREB-PGC1α
Direcionamento de Vias Moleculares em Células-Tronco Cancerígenas por Compostos Bioativos Naturais
Benefícios para a Saúde da Fucoxantina na Prevenção de Doenças Crônicas
Atividade Citotóxica da Fucoxantina, Isolada e em Combinação com os Medicamentos Anticâncer Imatinibe e Doxorrubicina, em Linhagens Celulares de LMC
Fucoxantina: Um Composto Promissor para Doenças Relacionadas à Inflamação Humana
Avaliação do Efeito Anti-Inflamatório da Fucoxantina Isolada de Algas Marinhas em Macrófagos RAW 264.7 Estimulados por Lipopolissacarídeos
Efeitos do Aquecimento, Exposição ao Ar e Iluminação na Estabilidade da Fucoxantina em Óleo de Canola
Efeitos da Adição de Fucoxantina em Carne de Peito de Frango Moída na Estabilidade Lipídica e de Cor durante Armazenamento Refrigerado, antes e após o Cozimento
ChEBI em 2016: Serviços Aprimorados e uma Coleção em Expansão de Metabólitos
Astaxantina e Outros Nutrientes de Haematococcus Pluvialis — Aplicações Multifuncionais
Astaxantina na Saúde, Reparação e Doenças da Pele: Uma Revisão Abrangente
Astaxantina em Microalgas: Vias, Funções e Implicações Biotecnológicas
Astaxantina: Fontes, Extração, Estabilidade, Atividades Biológicas e suas Aplicações Comerciais - Uma Revisão
Produção de Astaxantina a partir de Microalgas
Chlorella Zofingiensis como Produtor Microalgal Alternativo de Astaxantina: Biologia e Potencial Industrial
Segurança e Eficácia da Astaxantina-Dimetildissuccinato (Carophyll® Stay-Pink 10%-CWS) para Salmonídeos, Crustáceos e Outros Peixes
Estabilidade Química da Astaxantina Integrada em uma Matriz Alimentar: Efeitos do Processamento de Alimentos e Métodos para Preservação
Carotenoides como Moduladores das Propriedades Físicas da Membrana Lipídica
A Luteína/Zeaxantina Dietética Diminui a Hiperproliferação Epidérmica Induzida por Ultravioleta B e a Inflamação Aguda em Camundongos Pelados
Microalgas Marinhas para Potencial Produção de Luteína
Os Efeitos Farmacológicos da Luteína e Zeaxantina em Distúrbios Visuais e Doenças Cognitivas
O Futuro Promissor das Microalgas: Status Atual, Desafios e Otimização de uma Indústria Sustentável e Renovável para Biocombustíveis, Ração e Outros Produtos
O Pigmento Carotenoide Zeaxantina — Uma Revisão
Avaliação de Segurança da Luteína e Zeaxantina (LutemaxTM 2020): Estudos de Toxicidade Subcrônica e Mutagenicidade
Potencial Anti-Inflamatório do Carotenoide Meso-Zeaxantina e seu Modo de Ação
Bioatividade e Efeitos Protetores dos Carotenoides Naturais
Efeitos da Luteína e Zeaxantina em Aspectos da Saúde Ocular
Metabólitos de Macroalgas e suas Aplicações na Indústria Cosmética: Uma Abordagem de Economia Circular
Zeaxantina: Metabolismo, Propriedades e Proteção Antioxidante dos Olhos, Coração, Fígado e Pele
Um Mutante da Alga Verde Dunaliella Salina Acumula Constitutivamente Zeaxantina sob Todas as Condições de Crescimento
Engenharia Metabólica de Escherichia Coli para Produzir Zeaxantina
β-Criptoxantina: Química, Ocorrência e Potenciais Benefícios à Saúde
Carotenoides Marinhos contra o Estresse Oxidativo: Efeitos na Saúde Humana
Absorção, Metabolismo e Funções da β-Criptoxantina
Sifonaxantina, um Carotenoide Marinho de Algas Verdes, Induz Efetivamente a Apoptose em Células de Leucemia Humana (HL-60)
Efeitos Supressivos de Carotenoides na Desgranulação Induzida por Antígeno em Células RBL-2H3 de Leucemia Basofílica de Rato
Carotenoides Microalgais: Uma Revisão da Produção, Mercados Atuais, Regulamentações e Direção Futura
Planctomicetos Pigmentados de Rosa e Laranja Produzem Carotenoides do Tipo Saproxantina, Incluindo um Carotenoide C45 Raro
Carotenoides Novos e Raros Isolados de Bactérias Marinhas e Suas Atividades Antioxidantes
Carotenoides Raros, (3R)-Saproxantina e (3R,2′S)-Myxol, Isolados de Novas Bactérias Marinhas (Flavobacteriaceae) e Suas Atividades Antioxidativas
Os Carotenoides das Algas Azul-Esverdeadas
Identificação de Dioxigenases de Clivagem de Carotenoides de Nostoc Sp. PCC 7120 com Diferentes Atividades de Clivagem
Novos Glicosídeos de Carotenoides de Oscillatoria Limosa
Bactérias Marinhas versus Microalgas: Quem é o Melhor para a Produção Biotecnológica de Compostos Bioativos com Propriedades Antioxidantes e Outras Aplicações Biológicas?
Diatomáceas do Tipo Haslea Ostrearia. Biodiversidade Fora do Azul
A Origem e Evolução das Diatomáceas. Sua Adaptação a uma Existência Planctônica
Acúmulo de β-Caroteno Dependente de Luz Melhora a Fotoaclimatação de Euglena Gracilis
Síntese de Carotenoides Antioxidantes em Microalgas em Resposta ao Estresse Fisiológico
Carotenoides e Saúde Humana
Absorção e Metabolismo das Xantofilas
A Fucoxantina de Algas Marrons é Hidrolisada a Fucoxantinol durante a Absorção por Células Intestinais Humanas Caco-2 e Camundongos
Biotransformação de Fucoxantinol em Amarouciaxantina a em Camundongos e Células HepG2: Formação e Citotoxicidade dos Metabólitos da Fucoxantina
Efeitos Supressores da Amarouciaxantina A na Diferenciação de Adipócitos 3T3-L1 através da Regulação Negativa da Expressão de mRNA de PPARγ e C/EBPα
A Distribuição e Acúmulo de Fucoxantina e Seus Metabólitos após Administração Oral em Camundongos
Isolamento de Fucoxantina de Sargassum Thunbergii e Preparação de Microcápsulas à Base de Núcleo Lipídico Sólido de Estearina de Palma
Estabilidade, Bioatividade e Bioacessibilidade da Fucoxantina em Nanopartículas Compósitas de Zeína-Caseinato Fabricadas em pH Neutro por Precipitação Antissolvente
Preparação e Estabilidade de Microemulsões Carregadas com Fucoxantina
Estudo In Vitro e In Vivo da Biodisponibilidade da Fucoxantina a Partir de Sistemas de Liberação Baseados em Nanoemulsões: Impacto do Tipo de Carreador Lipídico
Nanocarreadores de Quitosana-Glicolipídeo Melhoram a Biodisponibilidade da Fucoxantina via Regulação Positiva de PPARγ e SRB1 e Atividade Antioxidante em Modelo de Rato
A Suplementação Combinada de Astaxantina e Óleo de Peixe Melhora o Equilíbrio Redox Baseado em Glutationa no Plasma e Neutrófilos de Ratos
Emulsão Pickering de Grau Alimentício como um Novo Sistema de Encapsulamento de Astaxantina para a Produção de Produtos em Pó: Avaliação da Estabilidade da Astaxantina durante o Processamento, Armazenamento e Sua Bioacessibilidade
Formação, Caracterização e Aplicação de Emulsões Multicamadas Estabilizadas por Quitosana/Pectina como Sistemas de Liberação de Astaxantina
Aumento da Estabilidade da Astaxantina por Encapsulamento em Microesferas de Poli(Ácido L-Láctico) Usando um Processo de Antissolvente Supercrítico
Liberação Sublingual de Astaxantina através de uma Nanoemulsão Inovadora à Base de Palmitato de Ascorbila: Um Novo Sistema de Liberação
Complexos Supramoleculares de Carotenoides com Solubilidade e Estabilidade Aprimoradas — O Caminho para a Melhoria da Biodisponibilidade
Óleo de Espinheiro-Marítimo como uma Fonte Valiosa de Xantofilas Bioacessíveis
Disrupção Celular de Nannochloropsis Sp. Melhora a Bioacessibilidade In Vitro de Carotenoides e Ω3-LC-PUFA
Farmacocinética e Metabolismo de Primeira Passagem da Astaxantina em Ratos
Caracterização de Metabólitos da Astaxantina em Culturas Primárias de Hepatócitos de Rato
Metabolismo e Propriedades Indutoras de CYP da Astaxantina em Humanos e Hepatócitos Humanos Primários
Mecanismos Moleculares da Coordenação entre a Biossíntese de Astaxantina e Ácidos Graxos em Haematococcus Pluvialis (Chlorophyceae)
Biodisponibilidade, Metabolismo e Possível Mecanismo de Quimioprevenção pela Luteína e Licopeno em Humanos
Biofuncionalidade de Metabólitos de Carotenoides: Uma Visão sobre Análise Qualitativa e Quantitativa
Isolamento, Elucidação Estrutural e Síntese Parcial de Produtos de Desidratação da Luteína em Extratos de Plasma Humano
Luteína, Zeaxantina e Desenvolvimento de Mamíferos: Metabolismo, Funções e Implicações para a Saúde
Luteína e Zeaxantina: Uma Visão Geral do Metabolismo e Saúde Ocular
Carotenoides na Nutrição e Saúde Humana
Carotenoides: Conhecimento Atual sobre Fontes Alimentares, Ingestão, Estabilidade e Biodisponibilidade e seu Papel Protetor em Humanos
Estresse Oxidativo e Carotenoides Marinhos: Aplicação por Meio de Nanoformulações
Avaliação da Bioacessibilidade In Vitro como Ferramenta de Predição da Eficiência Nutricional
O Tipo de Lipídio Afeta a Digestibilidade In Vitro e a Bioacessibilidade do β-Caroteno em Nanopartículas Lipídicas Líquidas ou Sólidas
Influência da Proteína de Soja e Soro de Leite, Gelatina e Caseinato de Sódio na Bioacessibilidade de Carotenoides
Impacto da Composição de Acil Graxo e Quantidade de Triglicerídeos na Bioacessibilidade de Carotenoides Dietéticos
Atenção à Lacuna — Deficiências em Nosso Conhecimento sobre Aspectos que Impactam a Biodisponibilidade de Fitoquímicos e seus Metabólitos: um Documento de Posicionamento Focado em Carotenoides e Polifenóis
Bioacessibilidade e Captação Celular Intestinal de Astaxantina do Salmão e Suplementos Comerciais
Principais Fatores que Regem a Transferência de Carotenoides de Gotículas Lipídicas de Emulsão para Micelas
CD36 e Sr-Bi Estão Envolvidos na Captação Celular de Carotenoides Provitamina A por Células Caco-2 e Hek, e Algumas de suas Variantes Genéticas Estão Associadas às Concentrações Plasmáticas desses Micronutrientes em Humanos
Carotenoides Xantofílicos São Mais Bioacessíveis a Partir de Frutas do que de Vegetais Verdes Escuros
Carotenoides em Emulsões Biológicas: Solubilidade, Distribuição Superfície-Núcleo e Liberação de Gotículas Lipídicas
Fatores Relacionados ao Hospedeiro que Explicam a Variabilidade Interindividual da Biodisponibilidade de Carotenoides e Concentrações Teciduais em Humanos
Efeitos das Propriedades Físico-Químicas dos Carotenoides em sua Bioacessibilidade, Captação Celular Intestinal e Concentrações Sanguíneas e Teciduais
Mecanismos de Absorção Intestinal de Carotenoides: Onde Estamos?
Gastrointestinal Bioaccessibility and Colonic Fermentation of Fucoxanthin from the Extract of the Microalga Nitzschia Laevis
Lysophosphatidylcholine Enhances Carotenoid Uptake from Mixed Micelles by Caco-2 Human Intestinal Cells
Reduction of HbA1c Levels by Fucoxanthin-Enriched Akamoku Oil Possibly Involves the Thrifty Allele of Uncoupling Protein 1 (UCP1): A Randomised Controlled Trial in Normal-Weight and Obese Japanese Adults
Low Bioavailability of Dietary Epoxyxanthophylls in Humans
The Bioavailability of Astaxanthin Is Dependent on Both the Source and the Isomeric Variants of the Molecule
Bioaccessibility, Cellular Uptake, and Transport of Astaxanthin Isomers and Their Antioxidative Effects in Human Intestinal Epithelial Caco-2 Cells
Astaxanthin Decreased Oxidative Stress and Inflammation and Enhanced Immune Response in Humans
Enhancing Skin Health: By Oral Administration of Natural Compounds and Minerals with Implications to the Dermal Microbiome
Oral Bioavailability of the Antioxidant Astaxanthin in Humans Is Enhanced by Incorporation of Lipid Based Formulations
Re-Assembled Oleic Acid-Protein Complexes as Nano-Vehicles for Astaxanthin: Multispectral Analysis and Molecular Docking
Absorption, Transport, and Metabolism of Carotenoids in Humans
Bioaccessibility and Intestinal Uptake of Carotenoids from Microalgae Scenedesmus Obliquus
β-Cryptoxanthin from Citrus Juices: Assessment of Bioaccessibility Using an in Vitro Digestion/Caco-2 Cell Culture Model
Βcryptoxanthin- and α-Carotene-Rich Foods Have Greater Apparent Bioavailability than Βcarotene-Rich Foods in Western Diets
Role of Lutein and Zeaxanthin in Visual and Cognitive Function throughout the Lifespan
Lutein, Zeaxanthin, and Meso-Zeaxanthin: The Basic and Clinical Science Underlying Carotenoid-Based Nutritional Interventions against Ocular Disease
Carotenoids Bioavailability from Foods: From Plant Pigments to Efficient Biological Activities
Ultrastructural Deposition Forms and Bioaccessibility of Carotenoids and Carotenoid Esters from Goji Berries (Lycium Barbarum L.)
Microalgae as a Potential Source of Carotenoids: Comparative Results of an in Vitro Digestion Method and a Feeding Experiment with C57BL/6J Mice
Comparison of Two Static in Vitro Digestion Methods for Screening the Bioaccessibility of Carotenoids in Fruits, Vegetables, and Animal Products
Carotenoids Modulate the Hallmarks of Cancer Cells
A Rapid Method for Evaluation of Antioxidants
Carotenoids, Inflammation, and Oxidative Stress-Implications of Cellular Signaling Pathways and Relation to Chronic Disease Prevention
ROS Signalling in the Biology of Cancer
Inflammation and Cancer: Advances and New Agents
Anti-Inflammatory Effect of Fucoxanthin Derivatives Isolated from Sargassum Siliquastrum in Lipopolysaccharide-Stimulated RAW 264.7 Macrophage
Anti-Inflammatory Effect of Apo-9′-Fucoxanthinone via Inhibition of MAPKs and NF-KB Signaling Pathway in LPS-Stimulated RAW 264.7 Macrophages and Zebrafish Model
Efeitos da Fucoxantina na Inflamação Induzida por Lipopolissacarídeo in Vitro e in Vivo
Inibição do Crescimento Tumoral in Vitro e in Vivo pela Fucoxantina contra Células de Melanoma B16F10
Efeito Indutor de Apoptose da Fucoxantina na Linhagem Celular de Leucemia Humana HL-60
A Astaxantina Exerce Efeitos Anti-Inflamatórios e Antioxidantes em Macrófagos de Maneira Dependente e Independente de NRF2
A Astaxantina Aliviou a Lesão Pulmonar Aguda ao Inibir o Estresse Oxidativo/Nitrativo e a Resposta Inflamatória em Camundongos
Efeitos Inibidores do Crescimento da Alga Haematococcus Pluvialis Rica em Astaxantina em Células de Câncer de Cólon Humano
A Astaxantina Dietética Inibe a Colite e a Carcinogênese de Cólon Associada à Colite em Camundongos por meio da Modulação das Citocinas Inflamatórias
Efeitos do Suplemento de Luteína nas Citocinas Inflamatórias Séricas, ApoE e Perfis Lipídicos em População com Aterosclerose Inicial
Efeito da Suplementação de Carotenoides nos Carotenoides Plasmáticos, Inflamação e Desenvolvimento Visual em Bebês Prematuros
Efeitos Inibidores dos Carotenoides Naturais, α-Caroteno, β-Caroteno, Licopeno e Luteína, na Formação de Focos de Criptas Aberrantes do Cólon em Ratos
Plano e Operação do Terceiro Levantamento Nacional de Exame de Saúde e Nutrição, 1988-94. Série 1: Programas e Procedimentos de Coleta
Níveis Séricos de Carotenoides e Risco de Morte por Câncer de Pulmão em Adultos nos EUA
β-Criptoxantina Induziu Antiproliferação e Apoptose por Parada em G0/G1 e Inativação do Sinal AMPK no Câncer Gástrico
β-Criptoxantina Restaura a SIRT1 Pulmonar Reduzida pela Nicotina aos Níveis Normais e Inibe a Tumorigênese Pulmonar e o Enfisema Promovidos pela Nicotina em Camundongos A/J
A Suplementação de β-Criptoxantina Previne a Inflamação Pulmonar, o Dano Oxidativo e a Metaplasia Escamosa Induzidos pela Fumaça do Cigarro em Furões
A Sensibilidade aos Efeitos Inibidores do Crescimento e Pró-Apoptóticos do β-Caroteno é Regulada pela Expressão de Caveolina-1 em Células de Câncer de Cólon e Próstata Humanas
Efeitos Metabólicos da Inflamação sobre a Vitamina A e Carotenoides em Humanos e Modelos Animais
Carotenoides e o Risco de Desenvolver Câncer de Pulmão: Uma Revisão Sistemática
O Estudo de Prevenção do Câncer de Pulmão com Alfa-Tocoferol e Beta-Caroteno: Desenho, Métodos, Características dos Participantes e Adesão
Efeitos da Suplementação de α-Tocoferol e β-Caroteno na Incidência de Câncer de Fígado e Mortalidade por Doença Hepática Crônica no Estudo ATBC
Beta Caroteno Sérico e Mortalidade Geral e por Causa Específica: Um Estudo de Coorte Prospectivo
Licopeno, β-Caroteno e Adenomas Colorretais
Beta-Caroteno Dietético e Circulante e Risco de Mortalidade por Todas as Causas: Uma Meta-Análise de Estudos Prospectivos
Efeito do Caroteno e Licopeno no Risco de Câncer de Próstata: Uma Revisão Sistemática e Meta-Análise Dose-Resposta de Estudos Observacionais
A Astaxantina Sintética é Significativamente Inferior à Astaxantina de Base Algal como Antioxidante e Pode Não ser Adequada como Suplemento Nutracêutico Humano
Potencial Industrial dos Pigmentos Carotenoides de Microalgas: Tendências Atuais e Perspectivas Futuras
Microalgas como Fábricas Celulares Versáteis para Produtos de Valor
Uma Avaliação Econômica da Produção de Astaxantina pelo Cultivo em Grande Escala de Haematococcus Pluvialis
Produção de Carotenoides: Uma Indústria Saudável e Lucrativa
Abordagens Científicas sobre Extração, Purificação e Estabilidade para a Comercialização de Fucoxantina Recuperada de Algas Marrons
Regulamento (UE) 2015/2283 do Parlamento Europeu e do Conselho de 25 de novembro de 2015 sobre novos alimentos, que altera o Regulamento (UE) n.º 1169/2011 do Parlamento Europeu e do Conselho e revoga o Regulamento (CE) n.º 258/97 do Parlamento Europeu
Regulamento (CE) n.º 852/2004 do Parlamento Europeu e do Conselho de 29 de abril de 2004 relativo à higiene dos géneros alimentícios
Efeitos positivos na saúde humana e aplicações industriais de carotenoides de fontes naturais.
Estrutura química das principais xantofilas presentes em algas.
Vias de absorção, transporte e secreção de carotenoides marinhos no corpo humano.
Xantofilas em algas: produção em massa, concentração e aplicação.
Mol. Algas Extração Concentração Aplicações Ref. FU Fucus vesiculosus Extração assistida por enzimas 0.66 mg/g DW Desenvolvimento de produtos nutracêuticos de alto valor agregado a partir de algas marinhas Fucus serratus Extração por fluido supercrítico 2.18 mg/g DW Obtenção de fucoxantina de alta pureza Laminaria japonica Extração assistida por micro-ondas 0.04 mg/g DW Obtenção de fucoxantina de alta pureza Laminaria japonica Maceração 0.10 mg/g DW Medicamento contra doença renal crônica Undaria pinnatifida Extração assistida por micro-ondas 0.90 mg/g DW Obtenção de fucoxantina de alta pureza Undaria pinnatifida Maceração 3.09 mg/g DW Scones Undaria pinnatifida Extração por fluido supercrítico 0.99 mg/g DW Isolamento de carotenóides Undaria pinnatifida Maceração 2.67 mg/g DW Desenvolvimento de medicamentos Padina tetrastromatica Extração assistida por ultrassom 0.75 mg/g DW Aplicações nutracêuticas e biomédicas Cystoseira hakodatensis Maceração 3.47 mg/g DW Otimização das condições ambientais Himanthalia elongata Maceração 18.60 mg/g DW Produção comercial de fucoxantina Tisochrysis lutea Extração assistida por ultrassom 0.25 mg/g DW Aplicações nutracêuticas, cosméticas e farmacêuticas, como para o tratamento de melanoma metastático Pavlova lutheri Extração assistida por ultrassom 0.03 mg/g DW Iogurte Phaeodactylum tricornutum Maceração 0.1 mg/g DW Leite AS Haematococcus pluvialis Extração convencional 900 kg/2 ha/ano Antioxidante, antitumoral, anti-inflamatório, efeito protetor ocular, antidiabético, agente corante Haematococcus pluvialis Sistema de duas etapas 3.8% dw Haematococcus pluvialis Enzima 3.6% dw Haematococcus pluvialis Extração convencional 2–3% dw Haematococcus pluvialis Extração pressurizada 99% do total de AS LU Chlorella protothecoides Maceração 83.8 mg/L Antioxidante, filtro de luz, proteção ocular, corante, uso terapêutico potencial contra várias doenças crônicas, menor risco de câncer, benefícios anti-inflamatórios Chlorella protothecoides Mecânico 83.8 mg/L Chlorella protothecoideswas Mecânico 4.92 mg/g Chlorella vulgaris Extração heptano–etanol–água 30 mg/g Scenedesmus almeriensis - 0.54% wt Dunaliella salina Extração convencional 15.4 mg m−2 d−1 ZEA Nannochloropsis oculata Extração por fluidos supercríticos 13.17 mg/g Antioxidante, anti-inflamatório, proteção dos olhos e luz UV, prevenção de síndromes coronárias, antitumoral, anti-doenças cardiovasculares e ações estruturais em neurais
tecido Chlorella ellipsoidea Extração por líquido pressurizado 4.26 mg/g Synechocystis sp Campo elétrico pulsado 1.64 mg/g Himanthalia elongata Campo elétrico pulsado 0.13 mg/g Heterochlorella luteoviridis Campo elétrico moderado 244 µg/g CRY Spirulina platensis Extração por fluido supercrítico 7.5 mg/100 g Antioxidante, anti-inflamatório, anticancerígeno (pulmão, oral, faríngeo), melhora a função respiratória, estimulação da formação e proteção óssea, resposta moduladora aos fitoesteróis em mulheres pós-menopausa, diminui o risco de doenças degenerativas Palisada perforata Extração convencional 14.2% carotenoides totais Gracilaria gracilis Extração convencional 10.2% carotenoides totais Pandorina morum Maceração 2.38 µg/g DW Nanochlorum eucaryotum Extração enzimática - SIP Codium fragile Maceração 16 mg/kg de alga fresca Ação antiangiogênica, antioxidante, preventiva do câncer; inibe adipogênese Caulerpa lentillifera Maceração 0.1% DW Umbraulva japonica Maceração 0.1% DW DIAD Phaeodactylum tricornutum Extração com MeOH 19% dos pigmentos totais Antioxidante Phaeodactylum tricornutum Extração com MeOH - Odontella aurita Extração com EtOH 10% carotenoides totais Phaeodactylum tricornutum Inteiro 14 µg/L DIAT Phaeodactylum tricornutum Extração com MeOH 17% dos pigmentos totais Antioxidante
Mol: Moléculas/compostos; FU: Fucoxantina; AS: Astaxantina; LU: Luteína; ZEA: Zeaxantina; CRY: β-criptoxantina; SIP: Sifonaxantina; DIAD: Diadinoxantina; DIAT: Diatoxantina. dw: Peso seco.
Sistemas de liberação utilizados para aumentar a biodisponibilidade de carotenoides marinhos.
Mol. Sistema de Liberação Ensaio Benefícios Resultados Uso Ref. FU Núcleo lipídico sólido de estearina de palma In vitro Aumento da estabilidade durante o armazenamento Liberação de FU de 22,92% durante 2 h em SGF e 56,55% durante 6 h em SIF Suplementos orais Nanopartículas de zeína ABTS DPPH Aumento da atividade antioxidante Mais antioxidante do que FU livre Alimentos e bebidas Nanoemulsão In vitro Aumento da estabilidade durante o armazenamento; antiobesidade 95% da FU permanece na emulsão após 4 semanas Alimentos, bebidas, nutracêuticos Nanoemulsão (LCT) Digestão in vitro e ensaios de biodisponibilidade em ratos Aumento da estabilidade Aumento do nível de FU no soro sanguíneo (LCT > MCT) Alimentos funcionais e nutracêuticos Nanogéis de quitosana-glicolipídeo In vitro Aumento significativo na biodisponibilidade Níveis de Lpx (nmol MDA/mL) maiores no controle (30,9) do que nas emulsões (17,0–12,15) Alimentos e nutracêuticos AS Óleo de peixe In vitro Útil para suplementação Melhor efeito antioxidante Suplementos orais Encapsulação TBARS Enzimas peroxidase Aumento da estabilidade Melhor efeito antioxidante Alimentos Multicamada de pectina-quitosana Ensaios de estabilidade Aumento da estabilidade Melhor estabilidade do que monocamada Nutracêuticos, alimentos funcionais e medicinais Ácido l-láctico Teste de liberação e estabilidade Aumento da estabilidade Aumento da estabilidade Alimentos funcionais e nutracêuticos Emulsão de palmitato de ascorbila Ensaio de estabilidade Liberação sublingual Melhora do desempenho esportivo, proteção da pele, cardioproteção Suplementação dietética em esportes LU β-CD In vitro Aumento da estabilidade Mais estável contra agentes oxidantes Alimentos Ácido glicirrízico, arabinogalactana In vitro Aumento da solubilidade Prevenção da formação de agregados H, aumento da fotoestabilidade Alimentos ZEA Emulsão de óleo de espinheiro-marítimo e água Ensaios de estabilidade e digestão Aumento da bioacessibilidade Aumento de 64,55% Alimentos funcionais e nutracêuticos Tratamento de alta pressão Ensaios de estabilidade e digestão Melhora da disponibilidade de ZEA de Nannochloropsis sp. Alimentos Ácido glicirrízico, arabinogalactana In vitro Aumento da solubilidade Prevenção da formação de agregados H, aumento da fotoestabilidade Alimentos
SGF: Fluido gástrico simulado; SIF: Fluido intestinal simulado; LCT: Triglicerídeos de cadeia longa; MCT: Triglicerídeos de cadeia média.
Resumo de estudos e meta-análise sobre as propriedades e efeitos relacionados à saúde dos carotenoides e resultados observados.
Estudo Modelo Dose Desenho Experimental Observações Ref. Fucoxantina Anti-inflamatório In vitro. Macrófagos RAW 264.7 com inflamação induzida por LPS 15–60 μM Expressão de mediadores inflamatórios Redução dependente da dose da expressão de IL-6, IL-1, NO e TNF-α In vitro (Apo-9′). Macrófagos RAW 264.7 e modelo de peixe-zebra 25–100 μg/mL Redução da inflamação induzida por LPS Redução dependente da dose de NO, ROS, TNF-α e produção de COX In vitro e in vivo. RAW 264.7 e humor aquoso de ratos 10 mg/kg Redução da inflamação induzida por LPS Redução dependente da dose de PGE2, NO, TNF-α pela inibição de iNOS e COX-2 Anticâncer Ex vivo. Cultura de células B16F10 implantada em camundongos 200 μM Inibição do crescimento do melanoma Inibição do crescimento dependente da dose, induzindo parada do ciclo celular em G0/G1 e apoptose; inibição da produção de proteína retinoblastoma In vitro. Células leucêmicas humanas HL-60 15,2 μM Inibiu a proliferação Fragmentação do DNA Astaxantina Anti-inflamatório In vitro. RAW 264.7, esplenócitos e macrófagos da medula óssea 25 μM Expressão de mediadores inflamatórios na inflamação induzida por LPS Redução significativa dependente da dose da produção de IL-6, IL-1β e ROS In vivo. Camundongos com lesão pulmonar aguda induzida 60 mg/kg/dia por 14 dias Análise de marcadores inflamatórios, dano tecidual Redução significativa da mortalidade, dano histológico, infiltração inflamatória e níveis de iNOS e NF-κβ Anticâncer In vitro. Linhagens de câncer de cólon humano HCT-116, SW480, WiDr, HT-29 e LS-174 5–25 µg/mL Inibição do crescimento com extrato rico em astaxantina de H. pluvialis Parada do ciclo celular e indução de apoptose dependente da dose, reduzindo a expressão de Bcl-2, AKT e induzindo a expressão de MAPK apoptótica In vivo. Camundongos com colite quimicamente induzida e carcinogênese de cólon 200 ppm Análise de biomarcadores inflamatórios Inibição da expressão de NF-κβ, TNF-α, IL-1β, IL-6 e COX-2; menor expressão de iNOS em dosagem elevada Luteína Anti-inflamatório Estudo observacional. Pacientes com aterosclerose inicial (n = 65) 20 mg/dia por 3 meses Diferenças em citocinas séricas e biomarcadores metabólicos Redução significativa nos níveis séricos de IL-6, MCP-1 e LDL-colesterol após 3 meses de suplementação Estudo observacional. Bebês prematuros (n = 203) 30 mL/kg/dia até 40 semanas de idade pós-menstrual Diferenças em biomarcadores de inflamação Desenvolvimento retiniano aprimorado e níveis reduzidos de proteína C reativa Anticâncer In vivo.
Ratos 3–30 g/L Inibição da formação de focos de criptas do cólon induzida por N-metilnitrosoureia Redução significativa da formação de focos de criptas aberrantes β-criptoxantina Anticancerígeno Estudo de coorte prospectivo. Fumantes e não fumantes do NHANES III (n = 10.382) Contribuição dietética Coorte de 20 anos Níveis séricos mais elevados de β-CRY foram associados a menor risco de morte, mas não para não fumantes Ex vivo. Linhagens celulares gástricas humanas AGS e SGC-7901 implantadas em camundongos 0–40μM Inibição do crescimento e proliferação Atividade inibitória do crescimento e proliferação D-d pela redução de ciclinas, fator de crescimento endotelial, PKA e aumento da expressão de caspases clivadas In vivo. Camundongos 10 mg/kg de dieta Indução de enfisema e tumorigênese pulmonar Redução da massa tumoral D-d, diminuição dos níveis de IL-6 e AKT e restauração de genes supressores de tumor silenciados In vivo. Furões expostos à fumaça de cigarro 7.5–37.5 μg/kg/day Análise de biomarcadores de inflamação e danos teciduais Inibição D-d da expressão de NF-κβ, TNF-α, AP-1, bem como metaplasia escamosa e inflamação do tecido pulmonar Sifonaxantina Anticancerígeno In vitro. Células de leucemia humana (HL-60) 5–20 μM Análise da viabilidade celular e apoptose Redução D-d da viabilidade celular e indução de apoptose pelo aumento dos níveis de DR5, menor expressão de Bcl-2 e aumento de caspase-3
D-d: Dose-dependente; LPS: Lipopolissacarídeo, ROS: Espécies reativas de oxigênio, IL: Interleucina, NRF2: Fator nuclear E2 relacionado ao fator 2, PKA: Proteína quinase A, AKT: Proteína quinase B, ERK: Quinase regulada por sinal extracelular, PAI-1: Inibidor do ativador de plasminogênio-1, MMP: Metaloproteinases, Bcl-2: Linfoma de células B 2, PG: Prostaglandina, RR: Risco relativo, CI: Intervalo de confiança.