Uso de microalgas tolerantes a altas concentrações de CO2 na conversão de CO2 em bioprodutos de alto valor agregado. (2020)
- Authors:
- Autor USP: JESUS, PRISCILA DA COSTA CARVALHO DE - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PQI
- Subjects: MICROALGAS; CAROTENOIDES; ÁCIDOS GRAXOS
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A fixação de CO2 utilizando microrganismos fototróficos de rápido crescimento fornece uma alternativa promissora para a mitigação das mudanças climáticas. Além disso, ela é potencialmente rentável quando associada à produção de bioprodutos de alto valor, como ácidos graxos e carotenoides, considerando a crescente demanda do mercado por produtos naturais. Durante o cultivo de microalgas, o enriquecimento com CO2 é um dos requisitos para alcançar altas produtividades, porém altos níveis desse gás são normalmente estressantes para as células, podendo inibir o crescimento. Apesar disso, o estresse celular é estratégia para induzir a produção de lipídeos intracelulares e carotenoides. O objetivo deste trabalho foi a bioprospecção de microalgas tolerantes a CO2 e a avaliação das cinéticas de crescimento, parâmetros fisiológicos e produção de bioprodutos em cultivos sob concentrações de CO2 até 30%, como potencial estratégia para induzir a formação desses bioprodutos. Amostras de água e sedimentos coletadas em mangues foram enriquecidas em meio de cultura sob temperatura e luminosidade controladas e atmosfera de 30% de CO2, obtendo-se consórcios de microalgas, a partir dos quais quatro espécies diferentes foram isoladas, três delas identificadas como Parachlorella kessleri, Scenedesmus sp. e Chlorella vulgaris. Os ensaios cinéticos em frascos agitados sob diferentes concentrações de CO2 (0,04, 5, 15 e 30%) mostraram que, de forma geral, a suplementação com CO2 (de 5 a 15 %) foi necessária para aumentar o crescimento. Dentre as cepas, P. kessleri e Scenedesmus sp. apresentaram os melhores resultados de crescimento e produção de biomassa (aproximadamente 1 g L-1) e foram avaliadas em ensaios em fotobiorreatores. Particularmente, P. kessleri produziu um pigmento extracelular avermelhado ao final do cultivo(14º dia) quando a suprimento de CO2 foi interrompido no 10º dia, uma condição de estresse imperativa para as células liberarem o pigmento, a qual foi reprodutível em fotobiorreator. O pigmento apresentou atividade antioxidante e características de carotenoides confirmadas pelos espectros de UV-Vis e perfis de fragmentação em espectrômetro de massas. Ainda, foi proposto um método de purificação em HPLC semi-preparativo, no qual duas frações (amarela e vermelha) foram separadas. As concentrações de carotenoides totais ao final dos cultivos de P. kessleri em fotobiorreatores foram significativamente diferentes (p<0,01) entre as condições de CO2 (5,15 e 30%), com o maior valor de 0,030 µg mL-1 obtido sob 5% de CO2. Já as cinéticas de crescimento foram semelhantes em todas as condições de CO2 avaliadas (p>0,05), com os maiores valores de µmax, concentração de biomassa, teor lipídico e taxa de fixação de CO2 de 0,77 dia-1, 1,24 g L-1, 241 mg g-1 (massa seca) e 165 mg L-1d-1, respectivamente. Os perfis de ácidos graxos na biomassa variaram em resposta às condições de CO2. Em geral, maiores concentrações de CO2 (15 e 30%) favoreceram a produção de ácidos graxos saturados e mono-insaturados enquanto diminuíram drasticamente a produção dos poli-insaturados.
- Imprenta:
- Data da defesa: 01.09.2020
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ABNT
JESUS, Priscila da Costa Carvalho de. Uso de microalgas tolerantes a altas concentrações de CO2 na conversão de CO2 em bioprodutos de alto valor agregado. 2020. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-12022021-123622/. Acesso em: 09 out. 2024. -
APA
Jesus, P. da C. C. de. (2020). Uso de microalgas tolerantes a altas concentrações de CO2 na conversão de CO2 em bioprodutos de alto valor agregado. (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-12022021-123622/ -
NLM
Jesus P da CC de. Uso de microalgas tolerantes a altas concentrações de CO2 na conversão de CO2 em bioprodutos de alto valor agregado. [Internet]. 2020 ;[citado 2024 out. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-12022021-123622/ -
Vancouver
Jesus P da CC de. Uso de microalgas tolerantes a altas concentrações de CO2 na conversão de CO2 em bioprodutos de alto valor agregado. [Internet]. 2020 ;[citado 2024 out. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-12022021-123622/ - Avaliação de fármacos fotossensíveis derivados da cloro alumínio ftalocianina no tratamento da progressão tumoral em modelo de matriz tridimensional mista
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