Uso de solventes eutéticos profundos na recuperação de lipídeos e carotenóides da microalga dunaliella salina - Asevedo, Estefani Alves (2021)
Atingir a sustentabilidade em alguns processos biotecnológicos ainda demanda ultrapassar importantes desafios. Neste contexto, microalgas e Solventes Eutéticos Profundos (ou do inglês Deep Eutectic Solvents; DES) possuem características atrativas. As microalgas podem biossintetizar produtos que têm inúmeras aplicações no setor farmacêutico, nutracêutico, cosmético e ainda na produção de biocombustíveis. Já os DESs se destacam como adjuvantes na extração de biomoléculas, sendo não-tóxicos, nãovoláteis e renováveis. Buscando explorar técnicas de extração de compostos intracelulares de microalgas, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o cultivo da microalga Dunaliella salina visando maximizar produção de lipídeos e carotenóides, bem como o estudo da extração assistida por DES desses compostos. Primeiramente, avaliouse o crescimento da microalga frente a três condições de cultivo: Cultivo sob Estresse Luminoso (CEL), Cultivo sob Estresse Nutricional e Luminoso (CENL) e Cultivo Controle (CC). Os resultados indicaram que o estresse causado apenas pela alta intensidade luminosa influenciou significativamente o acúmulo de biomassa. No CEL os valores médios foram 0,46 g.L-1, no CC 0,37 g.L-1 enquanto no CENL apenas 0,25 g.L-1. Por sua vez, as condições de cultivo não afetaram os conteúdos de lipídeos e carotenoides totais, os quais se mantiveram em um valor médio de 158,42 mg.g-1 e 19,18 mg.g-1, respectivamente. O cultivo CEL alcançou produtividade de lipídeos no valor de 4,54 ± 0,01 mg.L-1.d-1 e produtividade de carotenóides de 0,57 ± 0,05 mg.L-1.d-1 e foi escolhido para a obtenção de biomassa para a realização do estudo da extração utilizando DES como adjuvante. Verificou-se que o uso de diferentes DESs, puros e aquosos à base de cloreto de colina, potencializou a permeabilidade do solvente Etanol e Acetato de Etila (EAE) na parede celular da microalga. Baseado na recuperação dos produtos na biomassa bruta (sem pré-tratamento com DES), o uso do DES (Ch-U) aumentou a recuperação de lipídeos e carotenoides totais em 57% e 11%, respectivamente. O conteúdo de carboidratos da biomassa seca após o tratamento com os DESs apresentou perdas com valores médios de 7,97%. Usando EAE como solvente, o pré-tratamento com DES se destacou para a recuperação de lipídeos frente aos demais pré-tratamentos mecânicos explorados. Ao tratar a biomassa com Ch-U, 74,99% dos lipídeos contidos na biomassa microalgal foram recuperados, enquanto após o uso do sonicador o rendimento foi de 67,34% e moinho de bolas apenas 44,22%. No sentido de melhorar a obtenção dos carotenóides e reduzir as etapas do processo, foi avaliado a extração a partir da biomassa úmida utilizando o método one-pot. Diante dessas alterações, rendimentos de 84,06% ± 1,22 foram alcançados com o uso do DES Ch-U e EAE. Por fim, os efeitos da temperatura, volume de Ch-U e tempo do tratamento foram investigados a partir de um planejamento fatorial. Neste experimento, a recuperação máxima dos carotenóides (88,91% ± 1,01) foi atingida após o tratamento da biomassa úmida a 60 °C, com 1,5 mL de DES em apenas 20 min seguido pelo acréscimo de EAE no mesmo vaso.