Protocolo para extração de carotenóides totais e astaxantina em gônadas de fêmeas do mexilhão Perna perna

Abstract

Os crustáceos, algumas espécies de peixes e os moluscos possuem pigmentos contidos em seus tecidos e órgãos, sendo esta, uma característica importante à escolha do consumidor. Os carotenóides são o principal grupo de pigmentos presentes nesses animais, desempenhando um papel importante na coloração, crescimento e reprodução. Estes pigmentos são produzidos por plantas, alguns fungos e principalmente por microalgas. Neste contexto, devido sua característica fisiológica alimentar (filtradores), moluscos bivalves são os que apresentam maior diversidade de carotenoides como fucoxantina, diatoxantina, aloxantina, pectinolona e astaxantina (AST). Na aquicultura tais pigmentos são utilizados no cultivo de salmonídeos, crustáceos e moluscos bivalves que fazem o acumulado desses em seus tecidos. Trabalhos mostram que carotenóides totais e AST estão presentes no tecido gonádico de fêmeas de moluscos bivalves dióicos e participam na formação, maturação dos gametas femininos o que resultam na maior sobrevivência na etapa de larvicultura. Neste contexto, visando obter mais informações sobre o efeito dos pigmentos carotenoídicos na reprodução, o presente estudo desenvolveu um protocolo de extração de carotenoides da porção feminina da gônada do mexilhão Perna perna (Linnaeus, 1758), seguido da determinação das concentrações de carotenóides totais e AST em amostras liofilizadas. A metodologia consistiu na aquisição de seis mexilhões adultos (72 ± 1,8 mm de comprimento de concha) no Cultivo Experimental do Laboratório de Moluscos Marinhos da Universidade Federal de Santa Catarina (LMM - UFSC), Praia do Sambaqui, Florianópolis/SC – Brasil, seguido por análise biométrica, separação das gônadas, liofilização e maceração das gônadas em N2 líquido. Para realizar a extração dos pigmentos carotenoides, foram utilizados os organosolventes acetona e n-hexano (Ac=O: Hex) em quatro razões (v/v): 1: 1; 1: 3; 1: 5 e 2: 3 de forma exaustiva (3x). A concentração de carotenoides totais e AST foram determinados nos extratos brutos por espectrofotometria UV visível e cromatografia líquida de alta eficiência, respectivamente. Alíquotas triplicadas de 50 mg de biomassa amostral foram usadas para cada tratamento. Os resultados indicaram que a melhor extração individual para carotenóides totais (5,82 ± 1,33 µg mL-1 ) foi obtida com a solução Ac = O: Hex (v/v) 1:1, enquanto o melhor tempo de extração foi de 30 min, propiciando um rendimento de 4,60 ± µg mL-1 daqueles pigmentos. Por sua vez, maior extração de AST foi obtida com a solução Ac = O:Hex (v/v) 1:3 (7,6 µg mL-1 ). Por fim, a concentração de carotenóides totais e de AST foram reduzidos em 19,23% e 7,32%, respectivamente, no ensaio de preservação do extrato carotenoide, à -20 °C, durante 30 dias, sob atmosfera de N2.

Aquatic animals organisms contain pigments, which is an important characteristic of consumer choice. Carotenoids are the main group of pigments present in these organisms, playing an important role in coloration, growth and reproduction. Due to their diet, molluscs are the ones with the greatest diversity of carotenoids such as fucoxanthin, diatoxanthin, alloxanthin, pectinolone and astaxanthin (AST). In aquaculture such pigments are used in the cultivation of salmonids, crustaceans and bivalve molluscs that accumulate them in their tissues. Studies show that total carotenoids and AST are present in the gonads of female bivalve molluscs and participate in the formation, maturation of female gametes and induce a greater survival of larvae. In this context, aiming to obtain more information about the effect of carotenoid pigments on reproduction, the present study developed a protocol for the extraction of carotenoids from the female portion of the mussel gonad Perna perna, followed by the determination of the concentrations of total carotenoids and AST in lyophilized samples of that biomass. The methodology used consisted of acquiring healthy adult mussels (72 ± 1.8 mm in length) in the Experimental Cultivation of the Marine Mollusc Laboratory (LMM - UFSC), Praia do Sambaqui, Florianópolis/SC - Brazil, followed by biometric analysis, shell removal, separation of the gonads, lyophilization and maceration of the gonads in liquid N2. To perform the extraction of carotenoid pigments, the organosolvents acetone and n-hexane (Ac=O: Hex) were used in four biomass/organosolvent ratios (v/v): 1: 1; 1:3; 1: 5 and 2: 3 exhaustively (3x). Total carotenoids and AST contents were determined in the crude extracts by UV-visible spectrophotometry and high performance liquid chromatography, respectively. Triplicate aliquots of 50 mg of sampled biomass were used for each treatment. The results indicated that the best individual extraction for total carotenoids (5.82 ± 1.33 µg mL -1 ) was obtained with the solution Ac = O: Hex (v/v) 1:1, while the best extraction time was of 30 min, providing a yield of 4.60 ± µg -1 mL of those pigments. In turn, greater AST extraction was obtained with the solution Ac = O:Hex (v/v) 1:3 (7.6 µg mL-1 ). Finally, the conservation of total carotenoids and AST has been monitored following their concentration which were reduced by 19.23% and 7.32%, respectively, in the carotenoid extract preservation assay, at -20 °C, for 30 days, under N2 atmosphere.