Estratégias de cultivo para produção de biomassa e de pigmentos de uma cianobactéria de interesse industrial

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: DANTAS, Fernanda Mikainy Antas Lunguinho
Orientador(a): PORTO, Ana Lucia Figueiredo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso embargado
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/60587
Resumo: As cianobactérias são microrganismos fotossintéticos capazes de produzir pigmentos bioativos, como ficocianina, aloficocianina, clorofila e carotenoides, que possuem ampla aplicação nas indústrias farmacêutica, cosmética e alimentícia. O presente trabalho buscou verificar as melhores condições para produção desses compostos bioquímicos em uma cianobactéria do gênero Calothrix a partir da análise de diferentes parâmetros de cultivo, como concentração de nitrogênio (NaNO3), fotoperíodo e aeração. Foi realizado um delineamento experimental 2x2x2 em triplicata, 1) 2 concentrações de Nitrogênio: meio BG-11 (1,5 g/L NaNO3), o BG-110 (sem adição de NaNO3). 2) 2 fotoperíodos de 12 e 24 horas, 3) 2 condições de aeração (0 e 0,4 L/min). Os resultados mostraram que a aeração (0,4 L/min) e o fotoperíodo (24 h) favoreceram a produção de biomassa, 9,7 e 8,3 g/L respectivamente, enquanto que os tratamentos sem NaNO3 foi mais eficaz na produção de biomassa (8,5 g/L). Observou-se que o fotoperíodo de 24 h foi crucial para aumentar a síntese de aloficocianina, com uma produção de 2,3 mg/L, refletindo a importância da luz contínua para a maximização da fotossíntese. Além disso, a aeração se mostrou significativa para a produção dos pigmentos de clorofila e carotenoides. A interação entre o fotoperíodo com a aeração influenciou diretamente a produção de clorofila total. Esses resultados indicam que a escolha adequada das condições de cultivo pode aumentar significativamente a produção de pigmentos em cianobactérias, com o meio BG-11 destacando-se como o mais eficiente para a produção de diversos compostos, especialmente em sistemas aerados e com fotoperíodo prolongado.
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O presente trabalho buscou verificar as melhores condições para produção desses compostos bioquímicos em uma cianobactéria do gênero Calothrix a partir da análise de diferentes parâmetros de cultivo, como concentração de nitrogênio (NaNO3), fotoperíodo e aeração. Foi realizado um delineamento experimental 2x2x2 em triplicata, 1) 2 concentrações de Nitrogênio: meio BG-11 (1,5 g/L NaNO3), o BG-110 (sem adição de NaNO3). 2) 2 fotoperíodos de 12 e 24 horas, 3) 2 condições de aeração (0 e 0,4 L/min). Os resultados mostraram que a aeração (0,4 L/min) e o fotoperíodo (24 h) favoreceram a produção de biomassa, 9,7 e 8,3 g/L respectivamente, enquanto que os tratamentos sem NaNO3 foi mais eficaz na produção de biomassa (8,5 g/L). Observou-se que o fotoperíodo de 24 h foi crucial para aumentar a síntese de aloficocianina, com uma produção de 2,3 mg/L, refletindo a importância da luz contínua para a maximização da fotossíntese. Além disso, a aeração se mostrou significativa para a produção dos pigmentos de clorofila e carotenoides. A interação entre o fotoperíodo com a aeração influenciou diretamente a produção de clorofila total. Esses resultados indicam que a escolha adequada das condições de cultivo pode aumentar significativamente a produção de pigmentos em cianobactérias, com o meio BG-11 destacando-se como o mais eficiente para a produção de diversos compostos, especialmente em sistemas aerados e com fotoperíodo prolongado.Cyanobacteria are photosynthetic microorganisms capable of producing bioactive pigments, such as phycocyanin, allophycocyanin, chlorophyll and carotenoids, which have wide application in the pharmaceutical, cosmetic and food industries. This study sought to verify the best conditions for the production of these biochemical compounds in a cyanobacterium of the genus Calothrix from the analysis of different cultivation parameters, such as nitrogen concentration (NaNO3), photoperiod and aeration. A 2x2x2 experimental design was carried out in triplicate, 1) 2 nitrogen concentrations: BG-11 medium (1.5 g/L NaNO3), BG-110 (without addition of NaNO3). 2) 2 photoperiods of 12 and 24 hours, 3) 2 aeration conditions (0 and 0.4 L/min). The results showed that aeration (0.4 L/min) and photoperiod (24 h) favored biomass production, 9.7 and 8.3 g/L respectively, while treatments without NaNO3 were more effective in biomass production (8.5 g/L). It was observed that the 24-h photoperiod was crucial to increase allophycocyanin synthesis, with a production of 2.3 mg/L, reflecting the importance of continuous light for maximizing photosynthesis. In addition, aeration was significant for the production of chlorophyll and carotenoid pigments. The interaction between photoperiod and aeration directly influenced total chlorophyll production. These results indicate that the appropriate choice of cultivation conditions can significantly increase pigment production in cyanobacteria, with the BG-11 medium standing out as the most efficient for the production of several compounds, especially in aerated systems and with prolonged photoperiod.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencias BiologicasUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessCianobactériasPigmentos bioativosFicobiliproteínasClorofilaCarotenoidesEstratégias de cultivo para produção de biomassa e de pigmentos de uma cianobactéria de interesse industrialinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Fernanda Mikainy Antas Lunguinho Dantas.pdfDISSERTAÇÃO Fernanda Mikainy Antas Lunguinho Dantas.pdfapplication/pdf2758457https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/60587/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Fernanda%20Mikainy%20Antas%20Lunguinho%20Dantas.pdfd639378649315e3de00d0b180b63fca5MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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