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Tesis Doctoral
DOI
Documento
Autor
Nombre completo
Karen Cristina Rangel
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Ribeirão Preto, 2019
Director
Tribunal
Cordeiro, Lorena Rigo Gaspar (Presidente)
Campos, Patricia Maria Berardo Gonçalves Maia
Lopes, Adriana Aparecida
Baptista, Mauricio da Silva
Dorta, Daniel Junqueira
Silva, Roberto Santana da
Título en portugués
Avaliação do potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da Antártica
Palabras clave en portugués
Aminoácidos Similares a Micosporinas
Antioxidante
Fotoproteção
Fototoxicidade
Irritação ocular
Resumen en portugués
Algumas macroalgas vermelhas produzem aminoácidos do tipo micosporina (MAAs, do inglês mycosporine like-aminoacids), que são capazes de absorver a radiação UV e atuar como antioxidantes. No entanto, o uso dessas substâncias ainda foi pouco explorado devido ao difícil processo para isolá-las, então o uso de um extrato contendo altas concentrações de MAAs pode ser mais vantajoso para fins comerciais. Portanto, no presente trabalho foram avaliados o potencial fotoprotetor e antioxidante de extratos de macroalgas vermelhas da Antártica, Curdiea racovitzae, Iridaea cordata e Myriogramme mangini, bem como a sua toxicidade para o uso em produtos cosméticos. A caracterização química foi realizada por análise qualitativa e quantitativa de MAAs, teor de polifenóis e flavonoides totais. As propriedades fotoprotetoras foram caracterizadas por espectrofotometria no UV/VIS e fotoestabilidade. A capacidade antioxidante foi avaliada por ensaios de captura de radicais DPPH e ânion superóxido. Os efeitos fotoprotetores UVB e UVA foram avaliados em queratinócitos da linhagem HaCaT, pela viabilidade celular após irradiação com UVB e quantificação intracelular de espécies reativas de oxigênio (EROs) induzido por UVA, respectivamente. A toxicidade foi estimada pela citotoxicidade e fototoxicidade em fibroblastos 3T3 BALB/c, e pela avaliação da irritação ocular pelo ensaio de HET-CAM. Além disso, foram avaliados os efeitos do CRHE na fotoestabilidade e fotoreativadade da combinação de filtros avobenzona (AVO) e metoxicinamato de etilhexila (MTX). A análise qualitativa dos MAAs mostrou que os extratos das algas C. racovitazae e I. cordata (CRHE e ICPE) possuem majoritariamente palitina seguido por asterina-330, enquanto os extratos da M. mangini (MMCE) são constituídos apenas por chinorina. O CRHE apresentou alta concentração de MAAs (150 ?g de MAAs/mg de extrato), sendo o extrato com maiores concentrações de MAAs dentre os estudados. No entanto, o MMCE foi o extrato com os maiores teores de polifenóis totais e flavonoides, sendo que 28% do seu teor de polifenóis correspondem a flavonoides, o que provavelmente ocorreu devido aos diferentes processos de extração. Os extratos das algas vermelhas absorveram na região do UVB e UVA-2 e foram considerados fotoestavéis após a irradiação com UVA. Nos ensaios antioxidantes, o MMCE apresentou a melhor atividade antioxidante entre os extratos avaliados, que pode estar correlacionada com suas concentrações de polifenóis totais. O CRHE (1 e 0,5 mg/mL), o ICPE (1 e 0,5 mg/mL) e o MMCE (1 mg/mL) aumentaram significativamente a viabilidade celular dos queratinocitos irradiados com UVB. O CRHE (1 e 0,5 mg/mL) conferiu proteção UVB similar a benzofenona-3, filtro UVB e UVA-2, e melhor do que o Helioguard (5% e 3%). O MMCE reduziu significativamente a geração de EROS induzidos por UVA em todas as concentrações testadas, ainda o MMCE (100 ?g/mL) provocou maior redução de EROS do que a quercetina (10 e 100 ?g/ mL) e o Helioguard (3%). O CREB foi capaz também de reduzir a geração de EROs, quando utilizado a 100 e 50 ?g/mL. Os extratos das algas vermelhas foram considerados não citotóxicos, não fototoxicos e não irritantes. A adição de CRHE à combinação AVO e MTX aumentou a sua fotoestabilidade e reduziu a sua fotoreatividade. Portanto, os extratos das algas vermelhas são bons candidatos para serem adicionados a formulações antienvelhecimento e fotoprotetoras para proteger contra o estresse oxidativo, melhorar o espectro de absorção dos filtros UV e fotoestabilizar filtros ou combinações instáveis.
Título en inglés
Evaluation of the photoprotective and antioxidant potential of extracts from Antarctic red macroalgae
Palabras clave en inglés
Antioxidant
Eye Irritation.
Mycosporine-like Amino Acids
Photoprotection
Phototoxicity
Resumen en inglés
Some red macroalgae synthesize mycosporine-like amino acids (MAAs), which are able to absorb UV radiation and act as antioxidants. However, the use of these substances was few explored due to the difficult process to isolate them, thus the use of an extract containing high levels of MAAs might be most advantageous for commercial purposes. Therefore, the photoprotective and antioxidant potential antarctic red macroalgae extracts, Iridaea cordata (ICPE), Curdiea racovitzae (CRHE) and Myriogramme mangini (MMCE), as well as their toxicity for use in cosmetic products, were evaluated. The chemical characterization was performed by qualitative and quantitative analysis of MAAs, the total content of polyphenols and flavonoids. The photoprotective properties were characterized by spectrophotometry in the UV/VIS and photostability. The antioxidant capacity was evaluated by DPPH and superoxide anion scavenging assays. Then, their UVB and UVA photoprotective effects were evaluated in HaCaT keratinocytes by cell viability after UVB irradiation and quantification of intracellular reactive oxygen species (ROS) induced by UVA, respectively. The toxicity was estimated by the cytotoxicity and phototoxicity in fibroblasts 3T3 BALB/c, and ocular irritation using the HET-CAM test. Moreover, the effects of the extract of CRHE on the photostability and photoreactivity of the combination of avobenzone (AVO) and ethylhexylmethoxycinnamate (MTX) filters were evaluated. The qualitative analysis of the MAAs showed that the extracts from the algae C. racovitazae and I. cordata (CRHE and ICPE) had mostly palythine followed by asterina-330, whereas the M. mangini extracts (MMCE) is practically constituted just for shinorine. CRHE had a high concentration of MAAs (150 ?g MAAs/mg extract), being the extract with the highest MAAs concentration among the studied. However, the MMCE was the extract with the highest content of total polyphenols and flavonoids, which 28% of polyphenol content corresponding to flavonoids, which was probably due to the different extraction processes. The red algae extracts absorved in the UVB and UVA-2 region and were considered photostable after UVA irradiation. In the antioxidant assays, the MMCE presented the best antioxidant activity among the evaluated extracts, which can be correlated with its total content of polyphenols. CRHE (1 and 0.5 mg/mL), ICPE (1 and 0.5 mg/mL) and MMCE (1 mg/mL) increased significantly the cell viability of UVB-irradiated keratinocytes. CRHE (1 and 0.5 mg/mL) conferred UVB protection similar to benzophenone-3, UVB and UVA-2, filter and better than Helioguard (5% and 3%). The MMCE significantly reduced the generation of ROS induced by UVA at all tested concentrations, further MMCE (100 ?g/mL) lead to a greater EROS reduction than quercetin (10 and 100 ?g/mL) and Helioguard (3%). CREB was also able to reduce the generation of EROs, when used at 100 and 50 ?g/mL. The red algae extracts were considered non-cytotoxic, non-phototoxic and non-irritant. The adition of CRHE to the combination of AVO and MTX increased their photostability and reduced their photoreactivity. Therefore, the red algae extracts are good candidates to be added in anti-aging and photoprotective formulations to protect against oxidative stress, improve the absorption spectrum of UV filters and photostabilize unstable filters or combinations
 
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Fecha de Liberación
2021-09-03
Fecha de Publicación
2019-11-13
 
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