SPIRULINA MAXIMA: Analisi dei carotenoidi in differenti estratti e valutazione dell'attività antiossidante in diverse condizioni di crescita.

In the last years interest in new natural sources of antioxidants has increased, and their use should reduce oxidative damage, implicated in the development of various diseases and produced by free radicals against the body's cells. Some species of algae are an important alternative source for extraction of natural antioxidant compounds. In particular, Spirulina is a micro blue-green algae, belonging to the class of cyanobacteria, characterized by a good antioxidant power. The aim of the work was to identify, in different extracts of Spirulina maxima, obtained either with conventional or innovative techniques, the species responsible for the observed antioxidant activity. From the literature it appears that this cyanobacterium should contain, especially, carotenoids and polyphenols. Therefore, qualitative and quantitative analysis have been performed, using UV-VIS spectrophotometer and HPLC, to determine which and how many of these antioxidants are present in Spirulina maxima. For the carotenoids a quantification method has been developed which provides a saponification followed by extraction and spectrophotometric determination. Moreover, the extracts are analyzed by HPLC-UV and it was observed that the carotenoids are present and measurable, particularly the β-carotene, in all the extracts. Nevertheless both a preliminary study with Folin-Ciocalteu's phenol reagent, and an HPLC dedicated method, have not shown a significant presence of polyphenols. In a second part of the thesis, as part of a project to optimize the growth conditions of Spirulina maxima in photobioreactors, the work has concerned the study of the antioxidant activity of extracts of alga cultivated changing some parameters (light and temperature). Based on the results obtained, from ORAC and TEAC analysis, the use of higher temperatures and warm light has revealed to be the best growth condition.

Negli ultimi anni è aumentato l'interesse verso nuove fonti naturali di antiossidanti per ridurre il danno ossidativo, implicato nello sviluppo di svariate malattie e operato dai radicali liberi nei confronti delle cellule dell'organismo. Alcune specie di alghe sono un importante materiale alternativo per estrarre composti antiossidanti naturali. In particolare, la Spirulina è una microalga blu-verde, appartenente alla classe dei cianobatteri, caratterizzata da un buon potere antiossidante. Lo scopo di parte del lavoro è stato quello di individuare, in diversi estratti di Spirulina maxima, ottenuti sia con tecniche convenzionali che innovative, le specie responsabili dell'attività antiossidante osservata. Dalla letteratura si evince che questo cianobatterio dovrebbe contenere, soprattutto, carotenoidi e polifenoli. Sono state, dunque, effettuate delle analisi qualitative e quantitative, mediante spettrofotometro UV-VIS e via HPLC, per determinare quali e quanti di questi antiossidanti sono presenti nella Spirulina maxima. Per i carotenoidi è stato messo a punto un dosamento che prevede una saponificazione seguita da una estrazione e una lettura spettrofotometrica. Inoltre si sono analizzati gli estratti via HPLC-UV e si è osservato che i carotenoidi sono presenti e quantificabili, in particolare il β-carotene, in tutti gli estratti. Al contrario, sia uno studio preliminare eseguito con il reattivo di Folin-Ciocalteu, sia un metodo HPLC messo a punto per l'occasione, non hanno evidenziato una presenza rilevante di polifenoli negli estratti. Nella seconda parte della tesi, nell'ambito di un progetto volto ad ottimizzare la coltura in fotobioreattori della Spirulina maxima, il lavoro ha riguardato la valutazione dell'attività antiossidante di estratti di alga coltivata variando alcuni parametri di crescita (in particolare luce e temperatura). In base ai risultati ottenuti, con i test ORAC e TEAC, la migliore condizione di crescita si è rivelata essere quella in cui si utilizzano temperature più alte e luce calda.