Obtenção de peptídeos com atividades biológicas obtidas a partir das vísceras de tilápia (Oreochromis spp.)

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dc.contributor.advisor-co1Co-orientador1
dc.contributor.advisor1Orientador1
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.authorVasconcelos, Antônio Victor Baioco
dc.contributor.referee11º membro da banca
dc.contributor.referee22º membro da banca
dc.contributor.referee33º membro da banca
dc.date.accessioned2025-08-26T14:28:50Z
dc.date.available2025-08-26T14:28:50Z
dc.date.issued2025-06-27
dc.description.abstractThe intensive production of tilapia (Oreochromis spp.) in Brazil generates large volumes of organic waste, particularly viscera, which are rich in proteins and enzymes and hold biotechnological potential. This study aimed to obtain, fractionate, and characterize bioactive peptides from tilapia viscera, with an emphasis on antioxidant, antimicrobial, and toxicological activities, in alignment with principles of circular economy and sustainable development. Proteins were extracted using organic solvents, desalted by molecular exclusion chromatography (Sephadex G-25), and fractionated by molecular exclusion chromatography (Sephadex G-50), yielding seven peptide fractions (F1 to F7). The antioxidant activity was evaluated by the ABTS•⁺ radical scavenging assay, using Trolox as the standard. Fractions F4, F5, and F6 showed the highest antioxidant capacities (1933.4; 1520.5; and 1546.7 µmol·L⁻¹ Trolox equivalents, respectively), suggesting the presence of low molecular weight peptides enriched in amino acid residues such as tyrosine, tryptophan, and histidine. Toxicological evaluation was performed using larvae of Tenebrio molitor as an alternative in vivo model in compliance with the 3Rs principles. The fractions were injected at three different concentrations (10, 40, and 80 µg), and larval survival was monitored over 120 hours. A binomial generalized linear model (GLM) indicated dose- and time-dependent toxicity. Fractions F4, F5, and F6 were the most toxic (≥ 93.3 % mortality at 80 µg), while F2 showed the lowest toxicity, with mortality remaining below 40 % even at the highest dose. Conversely, none of the peptide fractions exhibited detectable antimicrobial activity against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, or Pseudomonas aeruginosa under the disc diffusion assay, possibly due to the absence of bactericidal peptides or limitations in compound diffusion through the agar matrix. In conclusion, the tilapia viscera represent a promising source of antioxidant peptides, with fractions F4, F5, and F6 standing out as candidates for further development. The use of T. molitor proved to be a viable alternative model for preliminary toxicity screening. These findings support the valorization of aquaculture by-products as bioactive resources and provide a foundation for developing functional ingredients for the food, pharmaceutical, or cosmetic industries
dc.description.resumoA produção intensiva de tilápia (Oreochromis spp.) no Brasil gera grande volume de resíduos, como vísceras, que apresentam elevado conteúdo proteico e potencial para aproveitamento biotecnológico. Este estudo teve como objetivo obter, fracionar e caracterizar peptídeos bioativos a partir das vísceras de tilápia, com ênfase em suas atividades antioxidante, antimicrobiana e toxicológica, alinhando-se aos princípios da economia circular e sustentabilidade. As proteínas foram extraídas utilizando solventes orgânicos, seguidas de dessalinização por cromatografia de exclusão molecular (Sephadex G-25) e fracionamento por cromatografia de exclusão molecular (Sephadex G-50), resultando em sete frações peptídicas (F1 a F7). A atividade antioxidante foi avaliada pelo método ABTS•⁺, utilizando Trolox como padrão. As frações F4, F5 e F6 demonstraram as maiores atividades antioxidantes (1933,4; 1520,5 e 1546,7 µmol·L⁻¹ em equivalentes de Trolox, respectivamente), sugerindo presença de peptídeos de baixo peso molecular e com resíduos de aminoácidos funcionalmente ativos, como tirosina, triptofano e histidina. A toxicidade das frações foi analisada em larvas de Tenebrio molitor, modelo alternativo que atende aos princípios dos 3Rs. As frações foram injetadas em três doses (10, 40 e 80 µg), com monitoramento da mortalidade ao longo de 120 horas. A análise estatística por modelo linear generalizado (GLM binomial) indicou efeitos dose-dependentes e tempo dependentes. As frações F4, F5 e F6 apresentaram maior toxicidade (mortalidade ≥ 93,3 % a 80 µg), enquanto a fração F2 foi a menos tóxica, com mortalidade inferior a 40 % mesmo na maior dose. Em contrapartida, nenhuma das frações demonstrou atividade antimicrobiana detectável contra Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa no ensaio de difusão em disco. Tal resultado pode estar relacionado à ausência de peptídeos com atividade antimicrobiana ou à limitação do método frente a compostos de baixo coeficiente de difusão. Conclui-se que as vísceras de tilápia são uma fonte promissora de peptídeos com atividade antioxidante, especialmente nas frações F4, F5 e F6. A triagem toxicológica com T. molitor demonstrou ser eficaz para avaliação preliminar de toxicidade. Os resultados obtidos reforçam o potencial da biotecnologia para a valorização de resíduos pesqueiros e o desenvolvimento de novos ingredientes funcionais com aplicações industriais
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Espírito Santo (Fapes)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/20154
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Biotecnologia
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.rightsopen access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subjectPeptídeos bioativos
dc.subjectVísceras de tilápia
dc.subjectAtividade antioxidante
dc.subjectCromatografia
dc.subjectAtividade toxicológica
dc.subjectBioactive peptides
dc.subjectTilapia viscera
dc.subjectAntioxidant activity
dc.subjectChromatography
dc.subjectToxicological activity
dc.subject.cnpqBiotecnologia
dc.titleObtenção de peptídeos com atividades biológicas obtidas a partir das vísceras de tilápia (Oreochromis spp.)
dc.title.alternativeExtraction of peptides with biological activities obtained from tilapia viscera (Oreochromis spp.)
dc.typedoctoralThesis
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