Métodos de extração e aplicações biotecnológicas de colágeno de resíduos de peixes: Uma revisão sistemática da literatura

Autores

Palavras-chave:

colágeno, biotecnologia, resíduos de peixes, extração, saúde pública

Resumo

A indústria pesqueira gera grandes volumes de resíduos que podem ser aproveitados como fonte valiosa de colágeno, proteína estrutural de ampla relevância para a saúde e a biotecnologia. Este estudo teve como objetivo revisar sistematicamente os métodos de extração e as aplicações do colágeno obtido de resíduos de peixes, considerando artigos publicados entre 2020 e 2024. A pesquisa, conduzida segundo o protocolo PRISMA nas bases PubMed, Embase, Scopus e Web of Science, utilizou os descritores MeSH “fish” e “collagen”. Foram incluídos apenas estudos originais que abordassem métodos de extração e aplicação do colágeno de peixes, excluindo trabalhos sobre gelatina ou espécies não marinhas. Dos 1649 artigos identificados, 19 atenderam aos critérios de elegibilidade. Os resultados mostraram que os métodos mais empregados foram os ácidos e enzimáticos, isolados ou combinados com ultrassom, com destaque para a obtenção de colágeno tipo I, majoritariamente da pele. O colágeno marinho demonstrou grande potencial de uso nas indústrias cosmética, farmacêutica, alimentícia e biomédica, com vantagens em relação ao colágeno bovino ou suíno, como alta biocompatibilidade, menor risco de transmissão de doenças e maior aceitação religiosa e cultural. Assim, o aproveitamento de resíduos da indústria pesqueira para extração de colágeno configura alternativa sustentável e promissora, sendo que a integração de técnicas tradicionais com abordagens inovadoras otimiza rendimento e pureza do bioproduto, ampliando suas aplicações em diferentes áreas da saúde.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Franscristhiany Silva Souza, Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal do Maranhão. São Luís/MA, Brasil.

Doutora em Biodiversidade e Biotecnologia (Rede BIONORTE) pela Universidade Federal do Maranhão (UFMA), onde também concluiu o Mestrado em Química Analítica e as graduações em Química Industrial e Licenciatura em Química, além de formação técnica em Química pelo CEFET-MA (IFMA). Atualmente, realiza estágio de Pós-Doutorado no Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Biotecnologia (Rede Bionorte), com desenvolvimento de pesquisa no Núcleo de Combustíveis, Catálise e Ambiental (NCCA). Seu trabalho concentra-se no desenvolvimento de biotecnologias inovadoras e sustentáveis, com impacto socioeconômico e ambiental. Possui sólida experiência em Química Analítica e Biotecnologia, com ênfase em produtos naturais e técnicas instrumentais, abrangendo minérios de ferro e manganês, óleos essenciais e nanoemulsões. Detém conhecimentos em metodologias analíticas e técnicas instrumentais, como Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS), espectroscopia de fluorescência de raio-X, ICP-OES, espectroscopia de absorção atômica, termogravimetria (TGA), espectroscopia UV-Vis e cromatografia gasosa, além de análises físico-químicas e investigações sobre toxicidade, atividade antimicrobiana e antioxidante de óleos essenciais e outros bioprodutos

Arthur Saminez Franco, Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal do Maranhão. São Luís/MA, Brasil.

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal do Maranhão(2015) e ensino-medio-segundo-graupelo Colegio O Bom Pastor(2010). Atualmente é Técnico de Redes da IEMA. 

Luana Falcão Gonçalves, Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal do Maranhão. São Luís/MA, Brasil.

Possui ensino-medio-segundo-graupelo Colégio Literato(2022). Tem experiência na área de Engenharia Química

Mikele Cândida Sousa de Sant'Anna, Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal do Maranhão. São Luís/MA, Brasil.

Formada em Engenharia Química pela Universidade Federal de Sergipe (UFS), possui mestrado em Engenharia Química pelo Programa de Mestrado em Engenharia Química da Universidade Federal de Sergipe, doutorado em Engenharia Química pela Universidade Federal de Pernambuco. Desenvolve trabalhos em Bioeconomia e Biotecnologia. Tem experiência na área de Engenharia Química, com ênfase em Processos de Conversão de Energia e Bioprodutos. Atualmente é docente do curso de Engenharia Aeroespacial da Universidade Federal do Maranhão, Coordenou a Base Institucional de Alcântara-BIA, participa da Rede Brasileira de Bioquerosene e Hidrocarbonetos Renováveis para Aviação e do Instituto Estatual de Ciência e Tecnologia do Babaçu. Liderou o grupo de pesquisa em Ambiente, Biotecnologia e Bioeconomia. E coordenou o Núcleo de Bioeconomia, Ambiente, Inovação, Tecnologia e Educação (BAITE). Foi Diretora de Inovação da Universidade Federal do Maranhão. Atualmente é a Diretora do Parque Científico e Tecnológico da UFMA e é a líder no Estado do Núcleo de Indústria 4.0 do Nordeste.

Referências

AHMED, M.; VERMA, A. K.; PATEL, R. Collagen extraction and recent biological activities of collagen peptides derived from sea-food waste: A review. Sustainable Chemistry and Pharmacy, v. 18, p. 100315, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scp.2020.100315.

AL-NIMRY, S.; DAYAH, A. A.; HASAN, I.; DAGHMASH, R. Cosmetic, biomedical and pharmaceutical applications of fish gelatin/hydrolysates. Marine Drugs, v. 19, n. 3, p. 145, 2021. DOI: https://doi.org/10.3390/md19030145.

ANBUSELVAN, V. A. et al. Extraction and characterization of fish collagen for enhanced wound healing activity on A549 cell lines. Current Applied Science and Technology, v. 24, n. 3, e0258572, 2024. DOI: https://doi.org/10.14456/cast.2024.16.

AMPITIYA, A. G. D. M. et al. Extraction and characterisation of type I collagen from the skin offcuts generated at the commercial fish processing centres. Journal of Food Science and Technology, v. 60, n. 2, p. 484–493, 2023. DOI: https://doi.org/10.1007/s13197-022-05630-x.

BIAN, J. et al. Automatic identification of high impact articles in PubMed to support clinical decision making. Journal of Biomedical Informatics, v. 73, p. 95–103, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jbi.2017.07.018.

CARPIO, K. C. R. et al. Extraction and characterization of collagen from the skin of Amazonian freshwater fish pirarucu. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, v. 56, e12564, 2023. DOI: https://doi.org/10.1590/1414-431X2023e12564.

CRUZ, M. A. et al. Collagen from marine sources and skin wound healing in animal experimental studies: a systematic review. Marine Biotechnology, v. 23, n. 1, p. 1–11, 2021. DOI: https://doi.org/10.1007/s10126-020-10011-6.

FATIROI, N. S. et al. Biochemical and microstructural characteristics of collagen biopolymer from Unicornfish (Naso reticulatus Randall, 2001) bone prepared with various acid types. Polymers, v. 15, n. 4, p. 1054, 2023. DOI: https://doi.org/10.3390/polym15041054.

GAIKWAD, S.; KIM, M. J. Fish by-product collagen extraction using different methods and their application. Marine Drugs, v. 22, n. 2, p. 60, 2024. DOI: https://doi.org/10.3390/md22020060.

GALLO, N. et al. Aquaponics-derived tilapia skin collagen for biomaterials development. Polymers, v. 14, n. 9, p. 1865, 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/polym14091865.

GE, B. et al. Comparison of physicochemical and structural properties of acid-soluble and pepsin-soluble collagens from blacktip reef shark skin. Marine Drugs, v. 20, n. 6, p. 376, 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/md20060376.

GEAHCHAN, S.; BAHARLOUEI, P.; RAHMAN, M. A. Marine collagen: a promising biomaterial for wound healing, skin anti-aging, and bone regeneration. Marine Drugs, v. 20, n. 1, p. 61, 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/md20010061.

HASANUDDIN, H. et al. Effect of different acids during collagen extraction the bone and fins from purple-spotted bigeye (Priacanthus tayenus Richardson, 1846) and their physicochemical properties. Food Research, v. 8, n. 1, p. 326–335, 2024. DOI: https://doi.org/10.26656/fr.2017.8(1).165.

IBRAHIM, N. I. et al. Isolation and characterization of acid-soluble collagens from the bone and fins of the barracuda (Sphyraena spp.) as marine collagen sources. International Journal of Advanced Science, Engineering and Information Technology, v. 13, n. 2, p. 553–563, 2023. DOI: https://doi.org/10.18517/ijaseit.13.2.18008.

JAFARI, H. et al. Fish collagen: extraction, characterization, and applications for biomaterials engineering. Polymers, v. 12, n. 10, p. 2230, 2020. DOI: https://doi.org/10.3390/polym12102230.

JAZIRI, A. A. et al. Biochemical analysis of collagens from the bone of lizardfish (Saurida tumbil Bloch, 1795) extracted with different acids. PeerJ, v. 10, e13103, 2022. DOI: https://doi.org/10.7717/peerj.13103.

JAZIRI, A. A. et al. Optimization process of the pepsin-solubilized collagen from lizardfish (Saurida tumbil Bloch, 1795) skins by-product. Indonesian Food Science and Technology Journal, v. 7, n. 1, p. 1–8, 2023. DOI: https://doi.org/10.22437/ifstj.v7i1.30797.

LINO-SÁNCHEZ, A. et al. Extraction and characterization of type I collagen from scales of Mexican biajaiba fish. Open Chemistry, v. 21, n. 1, p. 202300134, 2023. DOI: https://doi.org/10.1515/chem-2023-0134.

MARTINEZ, A. T. T.; SIERRA, R. B.; APONTE, A. G. Collagen: a promising molecule in biomedical applications. Journal of Biomimetics, Biomaterials and Biomedical Engineering, v. 60, p. 11–28, 2023. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/JBBBE.60.11.

MASSARRAT, S. Evaluation of the relevance of research articles published 50 years ago in key scientific journals in the USA, England and Germany: introduction of 50 years impact index in addition to impact factor. Archives of Iranian Medicine, v. 22, n. 10, p. 606–611, 2019. DOI: https://doi.org/10.34172/aim.2019.092.

NURIJANAH; BAHARUDDIN, T. I.; NURHAYATI, T. Ekstraksi kolagen kulit ikan tuna sirip kuning (Thunnus albacares) menggunakan enzim pepsin dan papain. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, v. 24, n. 2, p. 174–187, 2021. DOI: https://doi.org/10.17844/jphpi.v24i2.35410.

NURILMALA, M. et al. Fish skin as a biomaterial for halal collagen and gelatin. Saudi Journal of Biological Sciences, v. 29, n. 2, p. 1100–1110, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2021.10.068.

PAEZ, A. Gray literature: an important resource in systematic reviews. Journal of Evidence-Based Medicine, v. 10, n. 3, p. 233–240, 2017. DOI: https://doi.org/10.1111/jebm.12266.

PETCHARAT, T. et al. Ultrasound-assisted extraction of collagen from clown featherback (Chitala ornata) skin: yield and molecular characteristics. Journal of the Science of Food and Agriculture, v. 101, n. 2, p. 648–658, 2021. DOI: https://doi.org/10.1002/jsfa.10677.

RAJABIMASHHADI, Z. et al. Collagen derived from fish industry waste: progresses and challenges. Polymers, v. 15, n. 3, p. 544, 2023. DOI: https://doi.org/10.3390/polym15030544.

SALVATORE, L. et al. Marine collagen and its derivatives: versatile and sustainable bio-resources for healthcare. Materials Science and Engineering: C, v. 113, p. 110963, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msec.2020.110963.

SOUSA, R. O. et al. Collagen from Atlantic cod (Gadus morhua) skins extracted using CO2 acidified water with potential application in healthcare. Journal of Polymer Research, v. 27, n. 3, p. 1–9, 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/s10965-020-02048-x.

SUBHAN, F. et al. A review on recent advances and applications of fish collagen. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, v. 61, n. 6, p. 1027–1037, 2021. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1751585.

SUKERI, N. et al. Extractability and physicochemical properties of cobia (Rachycentron canadum) skin collagen as influenced by lactic acid concentration. Journal of Food Processing and Preservation, v. 45, n. 1, e15080, 2021. DOI: https://doi.org/10.1111/jfpp.15080.

THELWALL, M. Do females create higher impact research? Scopus citations and Mendeley readers for articles from five countries. Journal of Informetrics, v. 12, n. 4, p. 1031–1041, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.joi.2018.08.002.

UTAMI, R.; TRILAKSANI, W.; HARDININGTYAS, S. D. Karakteristik papain soluble collagen gelembung renang ikan manyung dengan variasi praperlakuan alkali dan rasio ekstraktan. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, v. 27, n. 3, p. 223–241, 2024. DOI: https://doi.org/10.17844/jphpi.v27i3.49968.

ZHANG, B. et al. Characterization of acid- and pepsin-soluble collagen extracted from the skin of purple-spotted bigeye snapper. Gels, v. 8, n. 10, p. 665, 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/gels8100665.

ZHOU, R. et al. Extraction and characteristics of collagens from the skin of puffer fish (Tetrodontiformes fasciatus). CAB Abstracts, 2020. DOI: https://doi.org/10.5555/20219838412.

Downloads

Publicado

2025-12-26

Como Citar

Silva Souza, F., Saminez Franco, A., Falcão Gonçalves, L., Cavalcante Barreto, P. D., Bernardes Silva, P., Cândida Sousa de Sant'Anna, M., & Costa Louzeiro, H. (2025). Métodos de extração e aplicações biotecnológicas de colágeno de resíduos de peixes: Uma revisão sistemática da literatura . Revista Geama, 11(3), 21–28. Recuperado de https://www.journals.ufrpe.br/index.php/geama/article/view/8034

Edição

Seção

REVISÃO DE LITERATURA