Avaliação do potencial da microalga Chlamydomonas sp. cultivada em sistema aberto como fonte de metabólitos de alto valor agregado com aplicações integradas ao setor de biocombustíveis, visando uma perspectiva biorrefinária

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Gomes, Anderson Fernandes
• Orientador(a): Santos, Luciene da Silva
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Microalga; Biorrefinaria; Bioatividade; Extratos; Biomassa
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28609

No contexto da biorrefinaria, as microalgas vêm sendo descritas como matéria-prima com potencial a ser explorado, visando tornar a produção de biomassa microalgal economicamente viável. Neste estudo, a microalga Chlamydomonas sp. foi cultivada por 2 dias em lagoas fotossintéticas e submetida à ausência de nutrientes durante 3 dias, sendo a influência do estresse nutricional avaliada comparativamente ao grupo controle (CTG). Posteriormente, a eficiência da extração da fração lipídica hexânica bruta (CHF), utilizando agitação mecânica associada à técnica de ultrassom, foi avaliada em dois tempos distintos (2 e 4 horas). Além disso, as biomassas antes do processo extrativo (BBE), assim como as biomassas residuais oriundas da fração hexânica (RBHF2h e RBHF4h) foram monitoradas por MEV e análise termogravimétrica (TGA). Os valores de proteína bruta e o potencial calorífico superior (HHV) foram estimados em função da composição elementar das biomassas RBHF2h e RBHF4h. A fração clorofórmica bruta (CCF) foi obtida a partir da RBHF4h (extração com clorofórmio). As frações CCF e CHF hidroesterificadas foram caracterizadas por TGA, FTIR e CG/EM. As micrografias das superfícies das biomassas antes e após o processo extrativo mostram fragmentação significativa apenas para RBFH4h. As curvas TG evidenciam pronunciadas perdas de massa, no intervalo temperatura característico de lipídios, resultados coerentes com a expressiva diferença de material extraído nos tempos de 2 h (2,95±0,28)% e 4 h (10,54±0,46)%. A fração lipídica total foi de aproximadamente 29%, representando um aumento de 58% em relação ao CTG. A RB revelou valores estimados de HHV e proteína bruta de 18 MJ kg-1 e 56 % respectivamente. Os dados de TGA para o extrato CCF revela um material constituído majoritariamente por frações saponificáveis, diferentemente do CHF que é composto predominantemente por insaponificáveis. Portanto, a curva TGA ratificou uma melhor taxa de conversão para CCF (aproximadamente 89%), condizente ao valor mostrado pelo CG/EM (cerca de 86%). O perfil graxo para as frações saponificáveis de ambos os extratos mostra que os ácidos graxos majoritários são os C16:0 e C18:3 (ω-3 e ω-6). Adicionalmente, a biomassa residual previamente fracionada por n-hexano e clorofórmio (CTG) e seu extrato metanólico bruto (CEM) foram estudadas na perspectiva de investigar potencialidades que poderiam ser integradas a produção de biocombustíveis. Neste contexto, diferentes linhagens celulares foram tratadas com o CEM para avaliar sua citoxicidade e seu potencial imunomodulatório frente a macrófagos. Os resultados mostram significativa viabilidade celular (até 400 µg mL-1 ) para todas linhagens testadas, relevante ação antiproliferativa frente a linhagem B16-F10 e ação inibitória na produção de óxido nítrico (cerca de 75%) para a linhagem de macrófagos RAW 264.7. apontando promissora ação anti-inflamatória. As análises por CG/EM revelaram a presença de 22 substâncias, incluindo o fitol e campesterol, dentre os fitoconstituintes majoritários. Adicionalmente o valor do HHV (17,98 MJ kg-1) indica que a biomassa exibe bom potencial calorífico, sendo semelhante aos materiais lignocelulósicos que são comumente empregados na produção de energia térmica.