Métodos de extração de clorofila α em Lemna minor e Ulva lactuca: uma análise comparativa

Abstract

A clorofila α é um pigmento essencial na fotossíntese, responsável pela absorção da luz e pela conversão de energia solar em energia química. Além de sua função vital nos processos metabólicos das plantas, atua como um importante indicador fisiológico em estudos ambientais, permitindo a análise do estado dos ecossistemas. A quantificação desse pigmento é utilizada para analisar os impactos ambientais, sendo a escolha do método de remoção de importância fundamental, uma vez que diferentes técnicas podem afetar a integridade do pigmento e, consequentemente, a quantificação. Neste contexto, o trabalho investigou métodos de redução de clorofila α em duas espécies de organismos aquáticos, Lemna minor , uma macrófita, e Ulva lactuca , uma macroalga, com foco na eficiência, estabilidade e intensidade. Três métodos de obtenção de clorofila foram avaliados: acetona 80%, etanol 95% e remoção assistida por ultrassom. Após a coleta e preparação das amostras, os extratos foram analisados por espectrofotometria para a quantificação de clorofila α, enquanto a fluorescência foi medida utilizando o espectrofluorômetro, com o objetivo de verificar sua intensidade e estabilidade. Todas as análises foram realizadas em triplicata, e os dados processados no Software Origin, possibilitando a caracterização das propriedades ópticas e a identificação de possíveis alterações estruturais. Os resultados indicaram que o etanol foi o solvente mais eficiente, fornecendo maior concentração de clorofila, especialmente em Ulva lactuca, devido à sua elevada polaridade e capacidade de romper estruturas celulares. Em contrapartida, a remoção assistida por ultrassom demonstrou eficiência inferior, com evidências de manipulação dos pigmentos. Uma análise de fluorescência revelou que a estabilidade da clorofila variou conforme o método e o solvente utilizados, sendo o etanol novamente o mais eficaz na preservação das propriedades ópticas. Os resultados reforçam a importância de selecionar métodos e solventes protetores para garantir a integridade da clorofila, destacando seu potencial como bioindicador de poluição ambiental, principalmente em ecossistemas aquáticos contaminados por microplásticos. Além disso, a espectroscopia de fluorescência mostrou-se uma ferramenta promissora para o desenvolvimento de análises ambientais, contribuindo para o avanço de métodos sustentáveis de monitoramento. Os valores médios de absorção foram: etanol 95% (12,5 ± 0,8 μg/mL), acetona 80% (9,3 ± 0,5 μg/mL) e ultrassom (6,7 ± 0,6 μg/mL), confirmando a superioridade do etanol na preservação da clorofila. Esses dados demonstram a relevância da escolha adequada do solvente para garantir resultados mais precisos e confiáveis na quantificação da clorofila α.

Chlorophyll α is an essential pigment in photosynthesis, responsible for light absorption and the conversion of solar energy into chemical energy. In addition to its vitais role in the metabolic processes of plants, it acts as an important physiological indicator in environmental studies, allowing for the analysis of ecosystem health. The quantification of this pigment is used to analyze environmental impacts, with the choice of removal method being fundamentally important, as different techniques can affect the integrity of the pigment and, consequently, the quantification. In this context, the study investigated methods for reducing chlorophyll α in two species of aquatic organisms, Lemna minor, a macrophyte, and Ulva lactuca, a macroalga, focusing on efficiency, stability, and intensity. Three methods of chlorophyll extraction were evaluated: 80% acetone, 95% ethanol, and ultrasound-assisted removal. After the collection and preparation of the samples, the extracts were analyzed by spectrophotometry for the quantification of chlorophyll α, while fluorescence was measured using a spectrofluorometer, with the aim of verifying its intensity and stability. All analyses were performed in triplicate, and the data were processed using Origin Software, enabling the characterization of optical properties and the identification of possible structural changes. The results indicated that ethanol was the most efficient solvent, providing a higher concentration of chlorophyll, especially in U. lactuca, due to its high polarity and ability to break down cellular structures. In contrast, ultrasound-assisted removal demonstrated lower efficiency, with evidence of pigment manipulation. A fluorescence analysis revealed that the stability of chlorophyll varied according to the method and solvent used, with ethanol once again being the most effective in preserving optical properties. The results reinforce the importance of selecting protective methods and solvents to ensure the integrity of chlorophyll, highlighting its potential as a bioindicator of environmental pollution, especially in aquatic ecosystems contaminated by microplastics. Moreover, fluorescence spectroscopy proved to be a promising tool for the development of environmental analyses, contributing to the advancement of sustainable monitoring methods. The average absorption values were: 95% ethanol (12.5 ± 0.8 μg/mL), 80% acetone (9.3 ± 0.5 μg/mL), and ultrasound (6.7 ± 0.6 μg/mL), confirming the superiority of ethanol in preserving chlorophyll. These data demonstrate the relevance of choosing the appropriate solvent to ensure more precise and reliable results in the quantification of chlorophyll α.