Aplicação de tecnologias emergentes no crescimento de microalgas e na extração de compostos de interesse

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Pereira, Renata Nunes
• Orientador(a): Marczak, Ligia Damasceno Ferreira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Microalgas; Ultrassom; Campos elétricos
• Palavras-chave em Inglês: Ultrasound; Pulsed electric field; Growth; Extraction; Carotenoids; Lipids
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/276067

Microalgas são organismos capazes de sintetizar lipídeos, proteínas e carotenoides que podem ser matéria-prima para produção de biocombustíveis, bioestimulantes agrícolas, alimentos e rações. Alguns estudos sugerem que o estresse celular como o uso de tecnologias emergentes, como o ultrassom (US), poderia aumentar a produção de biomassa e de seus compostos, melhorando sua competitividade no mercado. Além disso, os métodos de extração mais comuns desses compostos envolvem solventes tóxicos, como éter de petróleo, metanol e outros, prejudiciais ao meio ambiente. Assim, métodos alternativos de extração, como o uso da tecnologia de campo elétrico pulsado (PEF, do inglês Pulsed electric field), é relevante por ser considerada uma tecnologia limpa. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a aplicação de US durante o crescimento de microalgas, e avaliar o processo extrativo com uso de PEF dos compostos sintetizados. No estudo do uso de US durante o crescimento das microalgas Pseudoneochloris marina e Chlorella zofingiensis foi observado comportamentos distintos entre as espécies que reagiram de forma diferente aos estímulos físicos. Para P. marina, o tratamento com US não aumentou a proliferação celular, e ainda reduziu a densidade celular quando utilizado por 60 min (fase exponencial, durante 5 dias), indicando uma possível ocorrência de danos celulares. Para C. zofingiensis, a aplicação de US descontínuo durante 10 min resultou num aumento de 65 % na concentração de biomassa (2,19 ± 0,10 g L-1) em comparação com o controle (1,33 ± 0,16 g L-1). No estudo do uso de PEF como pré-tratamento extrativo utilizando etanol como solvente, foi avaliada a extração da biomassa fresca de C. zofingiensis em duas fases de crescimento: verde (sem stress) e laranja (com stress). O melhor tratamento PEF (20 kV cm-1, 150 μs) mostrou um aumento de 46 % de carotenoides (0,76 mg L-1) em comparação com a extração do controle. Em geral, os resultados do presente estudo mostraram o potencial do US descontínuo para aumentar a proliferação de células de microalgas e a aplicação de PEF combinada com etanol como sendo uma abordagem adequada para a extração de carotenoides.