Optimización del método de extracción y análisis de compuestos antioxidantes presentes en la cianobacteria Arthrospira platensis

Abstract

El creciente interés en la obtención de antioxidantes de origen natural ha posicionado a las microalgas, y entre ellas a la cianobacteria Arthrospira platensis, como una potencial fuente de compuestos antioxidantes. Los procesos de extracción utilizados tradicionalmente son poco eficientes en términos de tiempo y requerimiento energético, ya que a menudo se necesita la aplicación de elevadas temperaturas durante varias horas. Por ello, se requiere del desarrollo y optimización de metodologías de extracción más respetuosas con el medio ambiente, que permitan a su vez reducir costes y el tiempo requerido en el proceso analítico. Siguiendo con este principio, en el estudio se han optimizado los parámetros del proceso de extracción asistida por ultrasonidos de diferentes compuestos antioxidantes presentes en A. platensis. (polifenoles, pigmentos y polisacáridos). Los parámetros estudiados fueron: Cantidad de alga, Volumen de solvente, Tipo de solvente, Porcentaje de solvente, Tiempo, Potencia y Temperatura de extracción. Para cada condición estudiada, se analizó el contenido de fenoles totales (mediante el método de Folin-Ciocalteu) y la actividad antioxidante (mediante el método DPPH). Posteriormente, se utilizó la técnica de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC-DAD) para determinar el perfil individual de polifenoles, y se caracterizaron los pigmentos y polisacáridos presentes en los extractos. El método optimizado proporcionó un extracto hidroalcohólico con alta actividad antioxidante (>85%) en condiciones experimentales muy convenientes.

The growing interest in obtaining antioxidants from natural sources has positioned microalgae, including the cyanobacteria Spirulina (Arthrospira platensis), as a potential source of antioxidant compounds. Traditional methods used for the extraction of these compounds are inefficient in terms of time and energy requirements, since the application of high temperatures for several hours is often necessary. For this reason, the development and optimization of extraction methodologies that are more respectful for the environment are required, which also reduce the costs and the time required in the analytical processes. Therefore, the optimisation of an ultrasound-assisted extraction method is proposed to obtain a crude extract of Arthrospira platensis with the highest possible antioxidant activity. For this purpose, the following parameters were optimised: amount of algae, solvent volume, solvent type and concentration, ultrasound extraction time and power, as well as temperature. For each condition studied, the total phenolic content (using the Folin-Ciocalteu method) and the antioxidant activity (using the DPPH method) were analysed. Subsequently, the high-performance liquid chromatography technique (HPLC-DAD) was used to determine the individual profile of polyphenols. The pigments and polysaccharides present in the extracts were also characterized. The optimized method provided a hydroalcoholic extract with high antioxidant activity (>85%) under very convenient experimental conditions.