As algas marinhas vermelhas representam um grupo com grande diversidade de espécies (4.000 a 6.000) sendo a grande maioria de habitat marinho. Elas apresentam frequentemente coloração avermelhada, devido à presença de ficoeritrina, pigmento fotossintético acessório presente no interior dos cloroplastos, sendo também encontrados, em menor quantidade, os pigmentos ficocianina e aloficocianina (RAVEN et al., 2007).
As algas vermelhas possuem as clorofilas “a” e “d” e o polissacarídeo conhecido como “amido das florídeas” é o principal material de reserva. São predominantemente dotadas de uma estrutura multicelular, filamentosa ou pseudoparenquimatosa, com ou sem ramos, podendo ser encontradas na forma cilíndrica, comprida ou foliácea (RAVEN et al., 2007).
Alguns países como o Japão, a China e as Filipinas utilizam as algas vermelhas, como as dos gêneros Eucheuma, Hypnea, Porphyra e Gracilaria, na sua dieta alimentar, como também na extração de seus ficocolóides, onde as propriedades funcionais, físicas e
41 biológicas desses compostos lhes agregam grande valor comercial (CAMPO et al., 2009; SILVA et al., 2010a).
2.3. Potencialidade do estado do Ceará
No Brasil, a região costeira compreendida entre o estado do Ceará e o norte do estado do Rio de Janeiro abriga a flora algal mais diversificada do país (VIDOTTI; ROLLEMBERG, 2004).
A extensa área costeira do litoral cearense e a diversidade de espécies encontradas nesta região (principalmente de algas multicelulares) constituem fontes de grande potencialidade para a descoberta de novos insumos, com potencial aplicação em diversas áreas da biotecnologia. Do total de 32.000 espécies bentônicas conhecidas de Chlorophyta,
Phaeophyta e Rhodophyta, cerca de 250 táxons são conhecidos na costa do Estado do Ceará, a
maioria ainda pouco explorados (disponível em: <www.ib.usp.br/algamare-br/>, acesso em 06/01/2014). O Estado do Ceará desponta como um dos estados brasileiros que mais tem apresentado desenvolvimento de tecnologias para o cultivo de recursos pesqueiros no Brasil, dentre eles o de algas marinhas. Os compostos extraídos desses organismos possuem uma grande aplicabilidade e alguns produtos comerciais envolvendo algas já estão presentes no mercado.
2.4 Compostos bioativos de algas marinhas
As algas marinhas constituem uma rica reserva de diversas substâncias naturais, muitas delas de imenso interesse biotecnológico. Isso, provavelmente, é devido à necessidade de se desenvolver em um ambiente altamente competitivo, e da necessidade do emprego de estratégias de autodefesa contra os predadores existentes nos ecossistemas em que se encontram, bem como, atuarem em situações de estresse causadas pelas variações ecológicas, o que resulta em um significante nível de diversidade química e estrutural de diferentes compostos (CARDOZO et al., 2007).
Em muitos países, a indústria alimentícia consome uma grande quantidade de algas, que são bem conhecidas por apresentarem um alto conteúdo de fibras, minerais, vitaminas, enzimas, diferentes antioxidantes e peptídeos bioativos (WIJESEKARA et al., 2011). Nas últimas décadas, uma ênfase maior tem sido dada ao cultivo controlado de algas
42 para produção em larga escala de produtos de interesse comercial, dentre esses produtos alguns merecem destaque, como os ácidos graxos poliinsaturados, os carotenóides, os ficocolóides e as lectinas.
- Ácidos graxos poliinsaturados
Os ácidos graxos poliinsaturados, comumente conhecidos como PUFAs ou AGPIs, fazem parte da gama de compostos bioativos extraídos de algas. Essas moléculas são essenciais no funcionamento normal das próprias células, atuando na regulação da fluidez da membrana celular, no transporte de elétrons e oxigênio e adaptando as algas a diversas variações térmicas ambientais (FUNK, 2001).
Os AGPIs são importantes tanto na área nutracêutica quanto na área biomédica. São fontes de ômega-3, essenciais para a saúde e nutrição humana. Quando ingeridos, esses AGPIs podem ser convertidos particularmente em γ-linolenato, eicosatrienoato e aracdonato. Esse último é um precursor essencial dos eicosanóides, lipídios reguladores envolvidos na inflamação, na febre, na sensação de dor e em uma variedade de outros processos importantes para os seres humanos, o que torna as algas marinhas uma fonte rica em ácidos graxos poliinsaturados de interesse farmacológico (GILL; VALIVETY, 2011).
A produção em larga escala de ácidos graxos ainda é ineficiente. Algas transgênicas projetadas para produção de AGPIs poderiam fornecer uma fonte alternativa sustentável para o consumo humano. Entretanto, devido ao fato de organismos transgênicos serem ainda pouco aceitos no mercado, uma alternativa seria utilizar ácidos graxos poliinsaturados de algas transgênicas como fonte de alimento na aqüicultura. Desta maneira, os benefícios dos ácidos graxos poderiam ser transferidos a dieta humana, sem a necessidade de ingestão direta de alimentos modificados geneticamente (HOEK et al., 1998).
- Carotenóides
Os carotenóides são pigmentos naturais derivados de unidades de isopreno de cinco átomos de carbonos que são enzimaticamente polimerizados para formar uma estrutura altamente regular de 40 átomos de carbono conjugados.
Os carotenóides estão envolvidos na captação da luz solar nas algas marinhas, são os constituintes essenciais do aparato fotossintético, onde eles agem como: pigmentos
43 acessórios no processo de captação da luz, estabilizadores estruturais nos complexos protéicos dos fotossistemas e como inibidores de processos oxidativos (radicais livres) provocados em decorrência de exposições prolongadas à luz (ZHANG et al.,1999).
Os carotenóides apresentam um grande benefício à saúde humana, pelo fato de serem uma fonte natural de provitamina A. A deficiência de vitamina A em seres humanos, além de muitas doenças relacionadas à visão, pode levar à morte. Muitas das experimentações médicas especulam que a atividade antioxidante dos carotenóides poderia ser o fator chave em reduzir a incidência de muitas doenças, especialmente àquelas mediadas pela luz. Além disso, existe uma evidência considerável que demonstra que uma dieta elevada em carotenóides pode ocasionar uma diminuição nos riscos de certos cânceres como o de próstata, através do uso de licopeno (um precursor do γ-caroteno e δ-caroteno), encontrado em diversos vegetais como o tomate e também em algas marinhas (CANTRELL et al., 2003).
- Ficocolóides
Os ficocolóides são polissacarídeos de alto peso molecular, compostos de polímeros de unidades de açúcar. Eles são os principais polissacarídeos presentes na parede celular das algas e estão envolvidos em mecanismos de reconhecimento entre algas e patógenos (POTIN et al., 1999). Os principais ficocolóides extraídos de algas são o ágar, a carragenana e o alginato, devido ao seu extensivo uso na indústria alimentícia e coméstica.
- Ágar: Ágar é o nome dado para as galactanas sulfatadas extraídas de algas marinhas vermelhas que contêm resíduos de (α1-4)-3,6-anidro-L-galactose e (β1-3)-D-galactose. Ele é usado em produtos alimentícios e também em meios de cultura biológicos. São importantes na área farmacêutica sendo usados em cápsulas de medicamentos e como agentes laxantes e anticoagulantes. No meio científico é utilizado em processos de separação de moléculas nas técnicas de eletroforese, imunodifusão, cromatografias, etc (CHEN et al., 2004).
- Carragenana: A carragenana é o nome genérico para a família de galactanas sulfatadas extraídas de algas marinhas vermelhas solúveis em água, e consiste de um esqueleto alternado de (α1-4)-3,6-anidro-D-galactose e (β1-3)-D-galactose. As carragenanas são mais frequentemente utilizadas que o ágar como agentes emulsificantes em diferentes alimentos.
44 As propriedades farmacêuticas das carragenanas, incluindo atividade antitumoral, antiviral e anticoagulante, vêm sendo descritas (MAYER; HAMANN, 2004).
- Alginato: O alginato é o nome comum dado também à família de polissacarídeos sulfatados lineares, encontrado em algas marinhas pardas, compostos de resíduos de ácidos β-D- manurônico e α-L-gulurônico. É utilizado na indústria têxtil como cola em fios de algodão e sua principal propriedade na indústria alimentícia é gelificante em função da sua alta viscosidade. Seu potencial uso farmacêutico tem contribuído para o desenvolvimento de novas drogas com função antitumoral, anticoagulante, antiviral, dentre outras (HALLEGRAEFF et al., 2003).
Além desses compostos, as algas marinhas apresentam uma gama de outras moléculas que, embora em menor quantidade, apresentam propriedades biológicas interessantes, principalmente do ponto de vista biotecnológico, dentre estes compostos, destacamos os aminoácidos do tipo micosporinas, envolvidos na proteção dos organismos contra a radiação solar e bastante utilizados na indústria de cosméticos para produção de protetor solar (WHITEHEAD; HEDGES, 2005). Vale destacar também, em especial, as moléculas protéicas conhecidas como lectinas.