universidade federal do rio grande do norte cursinho

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CURSINHO UFRN – PROCEEM
MARIA DO CARMO BIANOS DE SOUZA
PADJA DE OLIVEIRA CAMPOS PAULA
ALGAS E SUAS DIVERSAS UTILIDADES PARA O MEIO
AMBIENTE
NATAL
2010
MARIA DO CARMO BIANOS DE SOUZA
PADJA DE OLIVEIRA CAMPOS PAULA
ALGAS E SUAS DIVERSAS UTILIDADES PARA O MEIO
AMBIENTE
NATAL
2010
1.0. Introdução
1.1. Ecologia Das Algas
Com aproximadamente 70% de sua superfície coberta por água, a Terra
é conhecida como o “planeta água”. Esta abundância de água possibilitou o
hábitat aquático no qual a vida começou há 3,5 bilhões de anos, com a primeira
aparição dos procariotos. Evidências fornecidas pelo DNA sugerem que o
primeiro eucarioto apareceu entre 2,5 e 1 bilhão de anos atrás, correspondendo
estão incluídos a no mínimo , um bilhão de anos após a primeira aparição dos
procariotos.
Atualmente, uma série diversa de descendentes destes eucariotos
primitivos, protistas, habita os oceanos e as linhas da costa marinha, bem
como os lagos, lagoas e riachos de águas doces. Dentre esses as algas, seres
vivos aquáticos e fotossintetizantes, que apresentam função ecológica
semelhantes à das plantas, isto é, são produtores primários que utilizam
energia luminosa para produzir o seu próprio alimento. As algas são separadas
de acordo com o tamanho em dois grandes grupos: as algas microscópicas
(microalgas) e macroscópicas (macroalgas) e sua distribuição dependem da
salinidade e temperatura da água, disponibilidade de luz solar, correntes dos
oceanos e das condições químicas e físicas afins (RAVEN et al., 1996).
As microalgas são seres unicelulares, algumas delas com características
semelhantes as das bactérias, como é o caso das cianofíceas ou algas azuis,
as quais têm núcleos celulares indiferenciados e sem membranas. A maioria
delas tem flagelos móveis, os quais favorecem o deslocamento. Existem vários
grupos taxonômicos de microalgas marinhas, no entanto, as principais são as
diatomáceas e os dinoflagelados. Estes são os principais componentes do
fitoplâncton marinho que são o início da cadeia alimentar para os organismos
heterotróficos que vivem nos oceanos e nos corpos de água doce. No mar, a
maioria dos pequenos peixes e alguns dos maiores, bem como a maioria das
grandes baleias, alimenta-se do plâncton, e ainda os peixes maiores
alimentam-se dos peixes menores, Desta maneira, o “grande celeiro do mar”,
como o fitoplâncton é algumas vezes chamado, pode ser comparado aos
campos terrestres, servindo como fonte de alimento para os organismos
heterotróficos (RAVEN et al., 1996).
As macroalgas marinhas ocorrem principalmente fixas às rochas,
podendo, no entanto crescer na areia, cascos de tartarugas, recifes de coral,
raízes de mangue, cascos de barcos, pilares de portos, mas sempre em
ambientes com a presença de luz e nutrientes. São muito abundantes na zona
entre-marés, onde formam densas faixas nos costões rochosos. Estas algas
são representadas pelas algas verdes, pardas e vermelhas, podendo
apresentar formas muito variadas foliáceas, arborescentes, filamentosas,
ramificadas.
As
macroalgas
marinhas
usualmente
possuem
grandes
quantidades de carboidratos e proteínas (RAMOS et al., 1998), assim, podem
ser consideradas como uma fonte potencial de nutrientes.
1.2. Algas marinhas e respectivas utilidades
Além da importância ecológica as algas marinhas apresentam grande
participação em atividades industriais e econômica para o homem. São
utilizadas como matéria-prima para a produção de espessante, na produção de
medicamentos e meios de culturas (ágar) de fungos, bactérias e em cultura de
tecidos; mais de setenta espécies de macroalgas marinhas são usadas como
alimentos, principalmente pelos povos orientais. Devido ao seu variado leque
de constituintes: minerais (ferro e cálcio), proteínas (com todos os aminoácidos
essenciais), vitaminas e fibras, as algas são a melhor forma de corrigir as
carências nutricionais da alimentação atual. Algas como: Saccharina japonica,
Laminaria ochroleuca e Saccharina latíssima (Kombu) destaca-se pelo seu
elevado conteúdo em minerais (magnésio, cálcio e iodo). O cálcio e o
magnésio regulam, em conjunto, muitas funções, nomeadamente as do
sistema nervoso e dos músculos. As algas do gênero Laminaria são usadas
como fonte de iodo na indústria extratora do mesmo, mineral com um papel
fundamental no funcionamento da tiróide.
A Palmaria palmata, por exemplo, possui elevados valores de vitamina
C, que facilita a absorção do ferro, e de pigmento vermelho precursor da
vitamina A. Esta alga é ideal como reconstituinte em estados de anemia,
astenia (debilidade) e processos pós-operatórios. Fortalece a visão (vitamina A)
e é aconselhada para tratamento de problemas gástricos e intestinais e para a
regeneração das mucosas respiratória, gástrica e vaginal. Tal como outras
algas vermelhas, a Palmaria palmata tem efeito vermífugo e atua como antiséptico e antiparasitário, saneando a flora intestinal.
A Himanthalia elongata é, depois da Palmaria palmata, a alga mais rica
em potássio e, juntamente com as algas dos géneros Porphyra e Laminaria, a
que tem uma proporção sódio/potássio considerada ideal para a saúde
humana. A Himanthalia elongata é a alga mais rica em fósforo, seguida de
perto pela Porphyra e pela Undaria pinnatifida. O fósforo potencia as funções
cerebrais, ajudando a preservar a memória, a concentração e a agilidade
mental (Saá, 2002).
Da composição analítica das algas marinhas destaca-se:
ü Presença de minerais com valores cerca de dez vezes superiores ao
encontrado nos vegetais terrestres.
ü Presença de proteínas que contêm todos os aminoácidos essenciais,
constituindo um modelo de proteína de alto valor biológico, comparável
em qualidade à do ovo.
ü Presença de vitaminas em quantidades significativas. Em especial
destaque a vitamina B12.
ü Presença de fibras em quantidades superiores ao encontrado na
Lactuca sativa e semelhante à da Brassica oleracea (alface e couve,
respectivamente).
Algas marinhas usadas diretamente na alimentação humana: a, Saccharina
japonica; b, Saccharina latissima; c, Undaria pinnatifida; d, Himanthalia
elongata; e, Gelidium corneum; f, Pterocladiella capillacea; g, Gracilaria gracilis;
h, Fucus vesiculosus; i, Laminaria ochroleuca; j, Laminaria hyperborea; l, Ulva
spp.; m, Chondrus crispus; n, Palmaria palmata; o, Porphyra umbilicalis.
Pobres em gorduras, as algas marinhas possuem polissacarídeos que
se comportam, na sua grande maioria, como fibras sem valor calóricoe e com
outros potenciais de grande importância econômica. Os polissacarídeos de
algas, carragenana, por exemplo, constituem o terceiro hidrocolóide mais
importante na área alimentar, logo a seguir à gelatina (de origem animal) e ao
amido. A produção mundial total de carragenófitas é de cerca de 170 mil
toneladas de peso seco da qual se extraem aproximadamente 26 mil toneladas
de carragenanas. O mercado das carragenanas tem apresentado, durante os
últimos anos, um crescimento anual de 3 % (VELDE; RUITER, 2002;
MCHUGH, 2003).
A carragenana é um ficocolóide (Fico = alga + colóide = gel) composto
que forma soluções coloidais: estado intermédio entre uma solução e uma
suspensão. Os ficocolóides são moléculas de grande tamanho, constituídas por
açúcares simples, que fazem parte das paredes celulares e espaços
intercelulares de um grande número de algas, fundamentalmente castanhas e
vermelhas. São polissacarídeos que devido às suas propriedades não podem
ser digeridos nem assimilados pelo organismo. Os principais campos de
aplicação do polissacarídeo carragenana são:
ü Área alimentar (indústria dos produtos lácteos e cafeteria, alimentos de
base aquosa, produtos à base de carne e comida para animais) (ver
Tabela 1).
ü Aplicações em áreas não alimentares (aplicações técnicas, aplicações
médicas,
aplicações
farmacêuticas,
aplicações
na
indústria
ambientadores domésticos e na indústria de higiene pessoal).
.
de
Tabela 1 - Aplicações das carragenanas na área alimentar (VELDE; RUITER,
2002).
Os polissacarídeos de algas vêm sendo relatado nos últimos anos na
literatura também como uma importante classe de biopolímeros naturais com
reconhecidas aplicações farmacológicas. Dentre estas; os polissacarídeos
sulfatados
de
principalmente
algas
devido
vermelhas
seu
têm
potencial
sido
extensivamente
anticoagulante;
estudados;
antitrombótico
e
antiinflamatório (LABORATÓRIO DE ALGAS –UFRN,2009).
Outros
componentes
das
algas
como
o
ácido
algínico
vem
demonstrando efeitos preventivos contra a contaminação por metais pesados e
substâncias radioativas (especialmente por estrôncio 90). O consumo
quotidiano de kombu (diminui significativamente o impacto da poluição
ambiental (SAÁ, 2002).
1.3.
A Importância Das Algas No Ciclo Do Carbono
As algas, que são abundantes neste planeta aquoso, são importantes no
ciclo do carbono. Elas são capazes de transformar dióxido de carbono (CO2),
chamado de gás estufa, que contribui para o aquecimento global, em
carboidratos pela fotossíntese e em carbonato de cálcio pela calcificação.
Grandes quantidades de carbono orgânico e carbonato de cálcio são
incorporados pelas algas e são transportados para o fundo oceânico. Hoje o
fitoplâncton marinho absorve cerca de metade de todo o CO2 que resulta das
atividades humanas, tais como a queima de combustíveis fósseis. No ambiente
marinho e de água doce, relativamente livres de sérios distúrbios antrópicos, as
populações fitoplanctônicas são controladas geralmente por mudanças
climáticas sazonais, limitação nutricional e predação.
Entretanto quando o homem polui os sistemas aquáticos, certas algas
podem ser liberadas destas limitações, e suas populações crescem em
proporções indesejáveis, causando as florações. Nos oceanos, algumas
dessas florações são conhecidas como “marés vermelhas”. As florações das
algas correlacionam-se com grandes quantidades de compostos tóxicos na
água. Estas toxinas podem causar doenças ao homem e mortandade massiva
de peixes, aves ou mamíferos aquáticos. Nos últimos anos, a freqüência de
floração tóxica marinhas tem aumentado globalmente, apesar de somente
poucas dúzias de espécies fitoplanctônicas serem tóxicas. Alguns ecologistas
relacionam este aumento com o declínio mundial da qualidade da água
causado pelo aumento das populações humanas.
Estima-se que, em 2050, a população mundial possa vir a aumentar
para cerca de 12 mil milhões de pessoas. Destas, cerca de 60 por cento deverá
viver a menos de 60 Km de distância do mar. As atividades agrícolas e
industriais necessárias para sustentar esta população irão aumentar as já
significativas pressões sobre as férteis áreas costeiras. Um dos impactos mais
significativos para o ecossistema aquático não é apenas a poluição do petróleo
dos acidentes e dos resíduos alijados na limpeza ilegal de depósitos. Apesar
da escala e visibilidade de tais impactos, as quantidades totais de poluentes
que se escoam para o mar a partir de derrames de petróleo são diminutas
quando comparadas com as originadas por poluentes de outras proveniências.
Estas incluem os esgotos domésticos, as descargas industriais, o
escoamento de superfície urbano e industrial, os acidentes, os derrames, as
explosões, as operações de descarga no mar, a exploração mineira, os
nutrientes e pesticidas da agricultura, as fontes de calor desperdiçadas e as
descargas radioativas. A introdução nos oceanos de substâncias químicas
produzidas pelo homem engloba potencialmente um enorme número de
substâncias diferentes.
Pensa-se existirem cerca de 63.000 substâncias químicas diferentes a
serem utilizadas em todo o mundo, com 3.000 de entre elas a serem
responsáveis por 90 por cento da produção total. Todos os anos podem ser
introduzidos no mercado qualquer coisa como 1.000 novas substâncias
químicas sintéticas.
De todas estas substâncias químicas, cerca de 4.500 enquadram-se na
categoria
mais
perigosa.
São
conhecidas
como
poluentes
orgânicos
persistentes (POPs). Resistentes à decomposição, têm o potencial de se
acumularem nos tecidos dos organismos vivos (toda a vida marinha),
provocando perturbações hormonais que podem, por sua vez, provocar
problemas reprodutivos, levando ao cancro, e afetar o sistema imunitário ou
interferir com o normal desenvolvimento das crianças.
A origem em terra é estimada como responsável por cerca de 44% dos
poluentes que penetram no mar, sendo as fontes atmosféricas responsáveis
por perto de 33%. Em contrapartida, o transporte marítimo é responsável por
apenas cerca de 12%.
1.4. Floresta Amazônica e Algas um Ciclo Harmônico
Afirmações de que a Amazônia é o pulmão do mundo circula pelos
meios de comunicação e nas cartilhas escolares. O objetivo dessa informação
era claramente chamar a atenção para o desmatamento acelerado que ocorria
e continua acontecendo, não só na Amazônia, mas também em outras partes
do Brasil e do mundo. No entanto essa afirmação gerou e gera polêmica até
hoje pela absoluta falta de conhecimento daqueles que insistem em transmitir
essas informações errôneas. O pulmão não é o responsável pela produção do
oxigênio que necessitamos. Se fosse, não precisaríamos usar equipamentos
especiais para ir ao espaço ou para a prática de mergulho aquático. No espaço
não há oxigênio e na água ele não se encontra na forma disponível ao homem;
então usamos cilindros carregados com oxigênio porque não temos outro modo
de consegui-lo a não ser da atmosfera ou desses cilindros, em condições
específicas como as explicadas. Na verdade, a função dos pulmões é
intermediária entre a atmosfera terrestre, onde há abundância deste gás e o
restante do nosso corpo, é nele que ocorre a transformação do sangue venoso
em sangue arterial, rico em oxigênio. Ele também tem a função de regular a
temperatura do nosso corpo e, por conseqüência, do oxigênio que, por meio
dele, irá para o sangue arterial, alimentando todos os órgãos do corpo
humano na temperatura adequada.
Por que então estabeleceram esta relação entre o pulmão e as
florestas, particularmente a Amazônia e por que, de repente, decidiram que não
há mais essa relação? Na realidade, a comparação foi entendida de forma
errada, ela é absolutamente verdadeira e representa aproximadamente o
mesmo ciclo. Assim como os pulmões, a Amazônia não produz o oxigênio que
respiramos, pelo menos não na quantidade que a atmosfera ostenta.
A quase totalidade do oxigênio disponível na atmosfera tem origem nos
oceanos a partir das algas marinhas, que cobrem uma área infinitamente maior
do que a Amazônia, produzindo muito mais oxigênio do que consomem. Assim
como os pulmões, a Amazônia tem a função de regulador de temperatura e
purificação do ar, retirando o CO2 que utiliza na fotossíntese e liberando o
oxigênio. Muito embora ela talvez não produza todo esse oxigênio que a vida
terrestre necessita, a Amazônia e todas as outras florestas do planeta
cumprem o papel de resfriamento e purificação do oxigênio que tanto
necessitamos; portanto, o equilíbrio do ciclo é necessário para evitar o aumento
da temperatura dos oceanos e conseqüentemente a diminuição de toda essa
produção de oxigênio pela da população das algas.
2.0. Referências
MCHUGH, D.J.A guide to the seaweed industry. FAO Fisheries Technical
Paper 441: 52-72, 2003.
RAMOS et al.; Protein content and amino acid composition in some Braszilian
marine algae species. Phisyol.Mol. Biol. Plants, V. 4, p.165, 1998.
RAVEN, P.H.; EVERT, R. F.; EICHHOM, S. E. Biology of plants. 5 ed. Rio de
Janeiro:Guanabara Koogan. 738p, 1996.
SAÁ, C. Falgas do atlântico, alimento e saúde. Propriedades, receitas e
descrição. Algamar, redondela- pontevedra, 272 pp, 2002.
VAN DE VELDE, F.; DE RUITER, G.A Carrageenan. In: E.J. VANDAMME; S.D.
BAETS e A.STEINBÈUCHEL (Eds.) Biopolymers v. 6. Polysaccharides II,
polysaccharides from eukaryotes. Wiley-VCH, Weinheim; Chichester: 245-274,
2002.