Produção de microalga Neochloris oleoabundans em diferentes sistemas de cultivo

• Main Author: Helder Rodrigues da Silva
• Other Authors: Cássio Egídio Cavenaghi Prete .
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Agronomia. 2016
• Online Access: http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000206578

As microalgas representam um grupo bastante heterogêneo de microrganismos fotossintetizantes que apresentam ampla versatilidade metabólica, cuja biomassa contém múltiplos produtos de interesse biotecnológico, tais como; lipídios, proteínas e pigmentos. A forma de nutrição em meio de cultivo é uma possibilidade para melhorar a produtividade, sendo que a nutrição mixotrófica se apresenta como uma das alternativas. O objetivo deste trabalho foi cultivar a microalga Neochloris oleoabundans de forma autotrófica e mixotrófica em sistemas abertos e fechados para obtenção de produtos biotecnológicos. Os experimentos foram realizados no Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR) e na Universidade Estadual de Londrina (UEL). A estirpe de microalga utilizada foi a Neochloris oleoabundans. Os meios de cultura utilizados foram o BBM- Bold Basal Medium e o MH- meio hidropônico, ambos suplementados com extrato de levedura, estimulando a nutrição mixotrófica. Para o cultivo em maior escala foi utilizado fotobiorreatores tubulares construídos em polietileno de baixa densidade e tanques abertos. A colheita da microalga em meio de cultivo foi realizada por centrifugação e floculação, com posterior retirada de sobrenadante e obtenção da biomassa úmida, que foi seca em estufa ou liofilizada. Foram analisadas a produtividade e as características bioquímicas da biomassa produzida, avaliando a contagem celular, densidade óptica, pH, determinação da biomassa seca, teor de lipídios, proteínas, clorofila a e b, carotenoides totais e análise das características físico- química dos lipídios totais por ressonância magnética nuclear RMN de 1H. As análises dos resultados foram realizadas pela metodologia de superfície de resposta, ANOVA, teste F e Tukey 5%. A produtividade de biomassa, teor de lipídios, teor de proteínas, clorofila a, b e carotenoide total da microalga N. oleoabundans foram influenciados pelos fatores abióticos em meio de cultivo, etapas de colheita e secagem da biomassa. Houve variações na produção de biomassa seca g L-1 de 0,05 a 5,0 g L-1, no teor de lipídios foi de 4 a 35%, no teor de proteínas de 22 a 40%, nos teores de clorofila a foram de 0,15 a 26 mg L-1, carotenoides totais de 0,2 a 8,7 mg L-1. Na caracterização dos lipídios totais extraídos de N. oleoabundans, existe semelhança quando comparado com óleo de soja bruto. A otimização do meio de cultivo é uma estratégia para aumentar a produtividade de N. oleoabundans. A biomassa de Neochloris oleoabundans possui composição diversificada que pode ter diversas aplicações biotecnológicas desde biocombustíveis ao uso como biofertilizante ou bioestimulante na agricultura. === Microalgae are a very heterogeneous group of photosynthetic microorganisms that have wide metabolic versatility, whose biomass contains multiple products of biotechnological interest, such as; lipids, proteins and pigments. The form of nutrition in the culture medium is a possibility to improve productivity and mixotrophic nutrition is presented as an alternative. The aim of this study was to cultivate microalgae Neochloris oleoabundans of autotrophic and mixotrophic form in open systems and closed to obtain biotechnological products. The experiments were conducted in Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR) and on Universidade Estadual de Londrina (UEL). The microalgae strain used was N. oleoabundans. The culture media used were BBM- Bold Basal Medium and the MH- medium hydroponic, both supplemented with carbon sources, stimulating nutrition mixotrophic. For cultivation on a larger scale tubular photobioreactors used was constructed of low density polyethylene and open ponds. The harvest from the microalgae in the culture medium was carried out by centrifugation and flocculation, followed by removal of supernatant and obtaining the wet biomass, which was oven dried or lyophilized. Productivity and biochemical characteristics of the biomass produced were analyzed by evaluating the parameters cell count, optical density, pH, determination of dry biomass, lipid content, protein, chlorophyll a and b, carotenoids and analysis of chemical physical characteristics of total lipids resonance 1H NMR nuclear magnetic. The analysis the results was performed by response surface methodology, ANOVA, F test, and Tukey 5% test. The productivity of biomass, lipid content, protein content, chlorophyll a, b and the total carotenoid from the microalgae N. oleoabundans was influenced by abiotic factors in the culture medium, harvesting and drying of biomass. In the experimental results, changes were observed in the production of dry biomass L-1 g 0.05 to 5.0 g L -1 in lipid content was 4 to 35%, the protein content 22 and 40%, in the chlorophyll a content were 0.15 to 26 mg L-1 carotenoids from 0.2 to 8.7 mg L-1. In the characterization of total lipids extracted from N. oleoabundans, we observed some similarity when compared with crude soybean oil. The optimization of the culture medium is a strategy to increase the productivity of N. oleoabundans. The biomass has diversified composition with various biotechnological applications from biofuels for use as bio-fertilizer and bio-stimulant in agriculture.