Valorization of the invasive algae Sargassum muticum Yendo (Fensholt) by obtaining active fractions for cosmetic and pharmaceutical use

Resumo

The present PhD thesis shows a proposal of valorization of the invasive alga """"S. muticum"""" including several processes to obtain and purify bioactive compounds and some of their applications. Extraction and fractionation steps have been tested and optimized, the obtained fractions and compounds were characterized and their potential as cosmetic and pharmaceutical ingredients were determined. Utilized processes and obtained streams were integrated and connected under the biorefinery concept, due to minimize the waste production, maximize subproducts advantage and increase the yield of high-added value products. In addition, the colaboration with other research centers by short-term researchs or work colaboration, a compound was isolated and its structure was elucidated. Obtained compound, extracts and fractions were tested in vitro for photodamage attenuation capacity in UVA irradiated dermal cells, for anti-tumoral capacity in cancer cells, and as antioxidant agents in cosmetics formulations stability assays. There are some works describing the use of different components of the algal biomass and, probably, there are still new applications to discover in cosmetics and pharmaceutics. Several studies are needed to complete and make progresses on this proposal of S. muticum valorization.Se pretende desarrollar un proceso de fraccionamiento del algas invasoras, en particular de una de las más peligrosas desde el punto de vista ecológico y económico, """"Sargassum muticum"""", para aprovechar componentes útiles como ingredientes cosméticos con actividad antioxidante. El aprovechamiento integral supone una aproximación práctica a la producción sostenible y la gestión racional de recursos naturales, reduciendo el impacto ecológico y económico negativo de estas algas y minimizando la generación de residuos. Se realizará la optimización de los procesos de extracción, concentración y purificación de antioxidantes y su evaluación para empleo cosmético. Se plantea la extracción sucesiva de componentes del citoplasma y de la pared celular (alginatos, fucoidanos, florotaninos) con diversas tecnologías y su purificación posterior. Se abordará la caracterización físico-química y evaluación de propiedades toxicológicas, biológicas y tecnológicas de diversas fracciones para la formulación de cosméticos modelo, cuya estabilidad oxidativa se evaluará durante el almacenamiento. Se incluye el análisis comparativo de diferentes alternativas, una estimación preliminar de mercado de los productos obtenidos y el análisis económico del proceso propuesto. Se pretende que la tecnología desarrollada sea además aplicable al procesamiento de otras algas invasoras y/o a fracciones de desecho de algas alimentarias.Preténdese desenvolver un proceso de fraccionamento de algas invasoras, en particular das más perigosas dende o punto de vista ecolóxico e económico, """"Sargassum muticum"""", para aproveitar os compoñentes útiles como ingredientes cosméticos con actividade antioxidante. O aproveitamento integral supón unha aproximación práctica á producción sostible e a xestión racional dos recursos naturais, coa reducción do impacto ecolóxico e económico negativo destas algas e a minimización da xeración de residuos. Realizarase a optimización dos procesos de extracción, concentración e purificación de antioxidantes e a súa evaluación para o empleo cosmético. Plantésaxe a extracción sucesiva de compoñentes do citoplasma e da parede celular (alxinatos, fucoidanos, florotaninos) con diversas tecnoloxías e a súa purificación posterior. Abordarase a caracterización físico-química e a evaluación de propiedades toxicolóxicas, biolóxicas e tecnolóxicas de diversas fraccións para a formulación de cosméticos modelo, das que se evaluará a súa estabilidade oxidativa durante o almacenamento. Inclúese a análise comparativa de diferentes alternativas, unha estimación preliminar de mercado dos productos obtidos e a análise económica do proceso proposto. Preténdese que a tecnoloxía desenvolvida sexa, ademais, aplicable ó procesamento de outras algas invasoras e/ou ás fraccións de desfeito das algas alimentarias.