CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Proteínas de Microalgas: Extracción, Cuantificación y Análisis por Espectroscopía de Infrarrojo

Estudiant que ha llegit aquest projecte:
AYADA AMGAR, NABILA (data lectura: 12-02-2025)
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Tutor/a o Cotutor/a: GREQUE DE MORAIS, ETIELE

Departament: DEAB

Títol: Proteínas de Microalgas: Extracción, Cuantificación y Análisis por Espectroscopía de Infrarrojo

Data inici oferta: 23-07-2024 Data finalització oferta: 23-03-2025

Estudis d'assignació del projecte:
GR ENG ALIMENT 2016

Lloc de realització:
EEABB

Segon tutor/a (UPC): SEPULCRE SANCHEZ, FRANCISCO LUIS

Paraules clau:
Proteins, pigments, macroalgae, extraction, UV-Vis Spectrophotometry, Ulva ohnoi

Descripció del contingut i pla d'activitats:
Este proyecto tiene como objetivo la extracción, cuantificación y análisis de las proteínas presentes en microalgas utilizando técnicas avanzadas de espectroscopía de infrarrojo. Las microalgas se reconocen como una fuente sostenible y rica en proteínas, con potencial para diversas aplicaciones en la industria alimentaria y biotecnológica. Este estudio se enfocará en obtener proteínas de alta calidad a partir de microalgas y caracterizarlas detalladamente para comprender sus propiedades y potenciales usos.

Objetivos del Proyecto:

Desarrollar y optimizar un método eficaz para la extracción de proteínas a partir de microalgas.
Cuantificar la cantidad total de proteínas extraídas utilizando métodos estándar de laboratorio.
Caracterizar las proteínas extraídas mediante espectroscopía de infrarrojo para identificar sus principales componentes y estructuras.
Comparar las características de las proteínas obtenidas de diferentes cepas de microalgas.
Proporcionar una evaluación integral de las potencialidades de las proteínas de microalgas para aplicaciones industriales.

Metodología:

Revisión Bibliográfica: Investigar estudios previos sobre extracción y análisis de proteínas de microalgas.
Extracción de Proteínas: Implementar técnicas de extracción y tratamientos para las proteínas de las microalgas seleccionadas.
Cuantificación de Proteínas: Utilizar métodos como el ensayo de Bradford o el análisis de Kjeldahl para determinar la concentración total de proteínas extraídas.
Análisis por Espectroscopía de Infrarrojo: Aplicar espectroscopía de infrarrojo para caracterizar las proteínas, identificando sus grupos funcionales y estructuras secundarias.
Comparación de Cepas: Analizar y comparar los resultados obtenidos de diferentes cepas de microalgas para evaluar las variaciones en la producción y calidad proteica.

Overview (resum en anglès): The environmental impact resulting from the production of animal-derived proteins is a critical challenge in terms of sustainability. Macroalgae emerge as a promising remedy. These aquatic plants exhibit fast and continuous growth, absorb carbon, and are rich in amino acids and proteins. Additionally, they contain bioactive compounds such as pigments, with potential health benefits and functional applications in the food and biotechnology industries. Their cultivation requires fewer resources compared to animal production, making them a sustainable and nutritious protein option.

This research focuses on evaluating the potential of the macroalga Ulva ohnoi as an alternative and sustainable source of biomolecules, with a particular emphasis on protein extraction. To achieve this, different extraction methods and pre-treatments are compared to identify the conditions that allow for maximizing extraction yield, thereby contributing to the development of more sustainable commercial and industrial applications.

Fresh and pre-treated samples of Ulva ohnoi are used oven drying and grinding. The experimental methods (1 M HCl, 1 M NaOH, osmotic shock, 90 % ethanol, 0.1 M phosphate buffer, and two types of enzymes) involve the use of different solvents to determine their efficiency in the extraction process. Ultraviolet-visible spectroscopy is employed to analyse and determine the extracted biomolecules. Techniques such as the Beer-Lambert law, Bradford, and Kjeldahl have been used to quantify the concentration of extracted protein.

During the different extractions, six different types of biomolecules are identified (proteins, gallic acid, chlorophyll a, ß-carotene, phycoerythrin, and phycocyanin). The highest protein concentrations are obtained from extractions with pretreated samples (dry and ground). The lowest protein concentration is found in treatments with 90 % ethanol (7.97 µmol/L, dry sample) and 1 M HCl (40.62 µmol/L, fresh sample). In contrast, in a basic medium, the highest protein concentration has been extracted (486.49 µmol/L, dry sample). The optimal extraction methods proposed are 1 M NaOH (1.19 % proteins) and osmotic shock (1.08 % proteins) with dry sample.