Desenvolvimento de procedimentos metodológicos na prospecção de microalgas propícias para a produção de biodiesel

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2011
Autor(a) principal: Pepino, Rodrigo Fernando
Orientador(a): Vieira, Armando Augusto Henriques lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais - PPGERN
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Palavras-chave em Português:
RMN
Palavras-chave em Inglês:
NMR
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/2086
Resumo: The chemical compounds called triacylglycerides (TAGs) have been the main source for biodiesel. The isolation of high lipid yield microalgae is important for the success of algae biomass production for biodiesel and, therefore, a search not only for organisms that fulfill such profile, but also for techniques effective in rapid lipid detection is fundamental. A number of methodologies on the characterization of microalgae lipid production, such as FTIR and RMN spectroscopy and spectrofluorimetry using the Nile Red dye are presented in this study. The Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) technique have been largely used in biological system studies due to its rapid analysis, no pretreatment data gathering and easy biochemical characterization of intact cells. This study proposes a technical optimization of the FTIR technique for microalgae usage purposes as a practical approach for concomitantly prospecting large amounts of microalgae species with focus on biodiesel production. The Red Nile fluorescence has been successfully applied in microalgae lipid determination. In this research, the lipid (neutral) amount was determined by fluorescence in 430-570nm and a linear correlation established with the data gathered through gravimetry. After prospecting a number of species from the laboratory s stock cultures, the freshwater microalgae Scenedesmus sp (Clone MJ13) has been selected for study under traditional growth practices and under conditions of different nitrogen and phosphorus concentrations. The results showed a fast metabolic answer of Scenedesmus sp to the nutritional availability and the efficiency of the FTIR spectroscopy as a fast and reliable method for the determination of lipid production in a prospecting process.
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A number of methodologies on the characterization of microalgae lipid production, such as FTIR and RMN spectroscopy and spectrofluorimetry using the Nile Red dye are presented in this study. The Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) technique have been largely used in biological system studies due to its rapid analysis, no pretreatment data gathering and easy biochemical characterization of intact cells. This study proposes a technical optimization of the FTIR technique for microalgae usage purposes as a practical approach for concomitantly prospecting large amounts of microalgae species with focus on biodiesel production. The Red Nile fluorescence has been successfully applied in microalgae lipid determination. In this research, the lipid (neutral) amount was determined by fluorescence in 430-570nm and a linear correlation established with the data gathered through gravimetry. After prospecting a number of species from the laboratory s stock cultures, the freshwater microalgae Scenedesmus sp (Clone MJ13) has been selected for study under traditional growth practices and under conditions of different nitrogen and phosphorus concentrations. The results showed a fast metabolic answer of Scenedesmus sp to the nutritional availability and the efficiency of the FTIR spectroscopy as a fast and reliable method for the determination of lipid production in a prospecting process.A principal fonte para o biodiesel tem sido os compostos químicos denominados triacilglicerídeos (TAGs). O Isolamento de microalgas com alto rendimento lipídico é a chave para o sucesso da produção de biodiesel a partir de biomassa algal. Desta forma fazse necessário uma busca não somente por organismos que atendam tal exigência, mas também por técnicas eficazes que nos auxiliem na investigação destes. No presente estudo foram apresentadas algumas metodologias úteis na caracterização da produção de lipídeos por microalgas, tais como as espectroscopias de FTIR e RMN e a espectrofluorimetria com o corante Vermelho do Nilo. A técnica de espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) vem sendo muito utilizada nos estudos de sistemas biológicos, devido a sua rapidez de análise, obtenção de dados sem tratamento prévio e facilidade na caracterização bioquímica de células intactas. Foi proposto neste trabalho, uma otimização da técnica de FTIR para utilização em microalgas, como um método prático de prospectar concomitantemente uma grande quantidade de espécies de microalgas com finalidade de produção de biodiesel. A fluorescência por vermelho do Nilo tem sido aplicada com sucesso na determinação de lipídeos em microalgas. Desta forma a quantidade de lipídeos (neutros) foi determinada pela fluorescência em 430-570nm, e feita uma correlação linear com os dados obtidos por gravimetria. Após prospecção de várias espécies do banco de culturas do laboratório, foi selecionada a microalga de água doce Scenedesmus sp (Clone MJ13) para um estudo de caso em condições normais de cultivo e sob condições de diferentes concentrações de nitrogênio e fósforo. Os resultados demonstraram uma rápida resposta metabólica da Scenedesmus sp às mudanças na disponibilidade de nutrientes e indicam a eficiência da espectroscopia de FTIR como um método confiável e rápido para a determinação de produção lipídica em um processo de prospecção.Universidade Federal de Sao Carlosapplication/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais - PPGERNUFSCarBRFicologiaLipídiosMicroalgaBiodieselTriacilglicerídeosLipídeosMicroalgaScenedesmus spBiodieselVermelho do NiloRMNFTIRTriacylglyceridesLipidsMicroalgaeScenedesmus spBiodieselNile RedNMRFTIRCIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIADesenvolvimento de procedimentos metodológicos na prospecção de microalgas propícias para a produção de biodieselinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis-1-16b6727ce-acd7-4dc9-b8ab-698199cebaaeinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINAL4940.pdfapplication/pdf1724181https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/60378a15-6825-4af2-ae93-f6ff87c9892d/downloadedce5d0a5db2ddb6103377e2a01b20fdMD51trueAnonymousREADTEXT4940.pdf.txt4940.pdf.txtExtracted texttext/plain0https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/54102704-961c-4ec9-ab63-c52dbe9fc8ca/downloadd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54falseAnonymousREADTHUMBNAIL4940.pdf.jpg4940.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6661https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/3a8d4e6e-eccb-45da-a90a-d8cbd358336b/download4f1fcc25251d84e9a17e179d2d1be6f8MD55falseAnonymousREAD20.500.14289/20862025-02-05 15:07:19.09open.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/2086https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-05T18:07:19Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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