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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Microalgae are microorganisms with a complex and little explored metabolome, and can therefore be considered a rich source ofmaterialfor omicsstudies. Currently,society islookingfor compounds that have bioactivity and can be applied as nutraceuticals and also as an input for pharmaceutical industries. Among the microalgae cataloged and studied, the strain of Phormidium autumnale stands out as little explored in general, the latest studies report carotenoids and lipids, however, the study of sterolomics. Therefore, the objective of this workwas to explore the sterolomic profile of microalgae and also to verify the influence of these metabolites against neurodegenerative diseases. As a result, articles and book chapters (published or in the process of publication) were generated, which were organized in this document into chapters. Chapters 1 to 3 refer to review article and book chapters, and chapters4 and 5 refer to publications purchased in research journals. Chapter 1: “Development of a sterol method in microalgae: a brief review of isolation and bioactive potential” (review articlein the process of publication); Chapter 2:"Sterols from microalgae” (book chapter/publicationcompleted); Chapter 3: “Sterols Biosynthesis in Algae” (book chapter/publication completed);Chapter 4: “Green microsaponification-based method for gas chromatography of sterol and squalene in cyanobacterial biomass” (research article/publication completed); Chapter 5: “Phytosterol-rich compressed fluid extracts from Phormidium autumnale cyanobacteria with neuroprotective potential” (research article/publication completed). Finally, the results of these scientific productions indicate that the cyanobacterium Phormidium autumnale can be considered a source of sterols due to the concentrations found, which are: 5–18 mg kg−1 stigmasterol, 6 mg kg−1 cholesterol, and 3 mg kg−1 of β sitosterol mg kg−1, obtained from amicro-saponification, and that, depending on the forms of extraction, the extract can show bioactivity, as observed using emerging extraction technologies such as supercritical fluid and ethanol/gas-expanded solvent (GXL). The results were obtained as the best optimization conditions:266.3 bar pressure, and 7% ethanol. The biochemical inhibition values (IC50) acquired were: 65.80 μg mL−1 for acetylcholinesterase, 58.20 μg mL−1 for lipoxygenase inhibition, and 7.40 μg mL−1 for antioxidant activity. Soon, these results indicate that the extract has bioactivity against neurodegenerative diseases. Microalgas são microrganismos com um metabolôma complexo e pouco explorado, podem desta forma ser considerados uma fonte rica de material para estudos de ômica. Atualmente, asociedade busca por compostos que possuam bioatividade e possam ser aplicados como nutracêuticos e também como insumo para indústrias farmacêuticas. Dentre as microalgas catalogadas e estudadas, a cepa de Phormidium autumnale destaca-se como pouco explorada de forma geral, os últimos estudos relatam teores de carotenoides e lipídeos, no entanto, o estudo da esterolômica é algo novo dentro do campo da biotecnologia migroalgal. Em face disso, o objetivo deste trabalho foi explorar a o perfil esterolômico das microalgas e também verificar a influência da destes metabólitos frente a doenças neurodegenerativas. Como resultado foram gerados artigos e capítulos de livros (publicadosou em processo de publicação), que foram organizados neste documento em capítulos. Os capítulos de 1 á a 3 referem se ao artigo de revisao revisão e aos capítulos de livros, já e os capítulos 4 e 5 referem-se as publicaçoes adquiridasaos artigos científicos publicados em periódicos de pesquisa. Capitulo 1: “Desenvolvimentode método de esteróis em microalgas: uma breve revisão sobre o isolamento e potencial bioativo” (artigo de revisão em processo de publicação); Capítulo 2: "Sterols from microalgae” (capítulo de livro/publicação concluída); Capítulo 3: “Sterols Biosynthesis in Algae” (capítulo de livro/publicação concluída); Capítulo 4: “Green microsaponification- based method for gas chromatography determination of sterol and squalene in cyanobacterialbiomass” (artigo de pesquisa/publicação concluída); Capítulo 5: “Phytosterol-rich compressed fluids extracts from Phormidium autumnale cyanobacteria with neuroprotective potential” (artigo de pesquisa/publicação concluída). Por fim, os resultados destas produções cientificas indicam que a cianobactéria Phormidium autumnale pode ser considerada fonte de esteróis devido as concentrações encontradas, sendo elas: 5–18 mg kg−1 estigmasterol, 6 mg kg−1 colesterol, e 3 mg kg−1 de β-sitosterol, obtidas a partir de uma micro saponificação. Também,dependendo das formas de extração, o extrato pode apresentar inúmeras bioatividades, conforme foi observado utilizando-se as tecnologias emergentes de extração, como fluído supercrítico e etanol/ solvente expandido por gás (GXL). Como resultados foram obtidos comoas melhores condições de otimização: 266,3 bar de pressão, e 7% de etanol. Os valores de inibição bioquímicos (IC50) adquiridos foram de: 65,80 μg mL−1 para acetilcolinaesterase, 58,20 μg mL−1 para inibição da lipoxigenase, e 7,40 μg mL−1 para atividade antioxidante.Logo, os resultados adquiridos indicam que o extrato apresenta bioatividade frente a doenças neurodegenerativas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The objective of this work was exploratory study of the squalene and sterol potential production by Phormidium autumnale, when cultivated under heterotrophic conditions. Gas chromatography was used to identify and quantify the lipid metabolites. In a first phase, the production of squalene was evaluated, using agroindustrial wastewater as the culture medium. The obtained results, demonstrated the generated biomass can be an important source of squalene, being estimated a production of 152 156 kg/year from an industry with operational capacity of 10 000 m3/d. This biomass was also characterized by the polyunsaturated fatty acid content, making up 51.8% of the total quantified fatty acids. In a second phase, using the source of carbon, agroindustrial wastewater, glucose and sucrose, plus the production of squalene, the content of sterols and their derivatives was evaluated. The results indicated the presence of 24 compounds, in the non-saponifiable fraction 22 sterols, a hopanoid and squalene. The major compounds found were: squalene (1440.4 μg.g-1) and ergosterol (1033.3 μg.g-1), using glucose as a substrate; Cholesterol (820.6 μg.g-1) and stigmasterol (455.3 μg.g-1) and squalene (225.4 μg.g-1) for industrial effluent cultures and (225.4 μg.g-1) for sucrose respectively. The results indicated that the biomass cultivated in agroindustrial wastewater had the highest concentration in phytosterols. In this sense, it is suggested that by manipulating the carbon sources, different compounds can be obtained to be applied in several industrial segments. O trabalho teve por objetivo o estudo exploratório do potencial de produção de esqualeno e esteróis por Phormidium autumnale, quando cultivado em condições heterotróficas. Para identificação e quantificação dos metabolitos lipídicos foi empregada a cromatografia gasosa. Em uma primeira fase, foi avaliada a produção de esqualeno, utilizando como meio de cultivo efluente agroindustrial. Os resultados obtidos, demonstraram que a biomassa gerada pode ser uma importante fonte de esqualeno, sendo estimada uma produção de 152.156 kg/ano a partir de uma indústria com capacidade operacional de 10.000 m3/d. Esta biomassa caracterizou-se ainda pelo conteúdo em ácidos graxos poliinsaturados, perfazendo 51,8% do total de ácidos graxos quantificados. Em uma segunda fase, utilizando-se como fonte de carbono, efluente agroindustrial, glicose e sacarose, acrescido a produção de esqualeno, foi avaliado o conteúdo de esteróis e seus derivados. Os resultados indicaram a presença de 24 compostos, contatando-se, na fração não saponificável 22 esteróis, um hopanoide e esqualeno. Os compostos majoritários encontrados foram: esqualeno (1440,4 μg.g-1) e ergosterol (1033,3 μg.g- 1), utilizando glicose como substrato; colesterol, (820,6 μg.g-1) e estigmasterol (455,3 μg.g-1) e esqualeno (225,4 μg.g-1), para os cultivos em efluente industrial e (225,4 μg.g-1) para a sacarose respectivamente. Os resultados indicaram ainda que na biomassa cultivada em efluente agroindustrial foi registrada a maior concentração em fitoesterois. Neste sentido, sugere-se que mediante a manipulação das fontes de carbono, possam ser obtidos diferentes compostos a serem aplicados em diversos segmentos industriais.