Avaliação do potencial da microalga Chlamydomonas sp. cultivada em sistema aberto como fonte de metabólitos de alto valor agregado com aplicações integradas ao setor de biocombustíveis, visando uma perspectiva biorrefinária

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Gomes, Anderson Fernandes
Orientador(a): Santos, Luciene da Silva
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28609
Resumo: No contexto da biorrefinaria, as microalgas vêm sendo descritas como matéria-prima com potencial a ser explorado, visando tornar a produção de biomassa microalgal economicamente viável. Neste estudo, a microalga Chlamydomonas sp. foi cultivada por 2 dias em lagoas fotossintéticas e submetida à ausência de nutrientes durante 3 dias, sendo a influência do estresse nutricional avaliada comparativamente ao grupo controle (CTG). Posteriormente, a eficiência da extração da fração lipídica hexânica bruta (CHF), utilizando agitação mecânica associada à técnica de ultrassom, foi avaliada em dois tempos distintos (2 e 4 horas). Além disso, as biomassas antes do processo extrativo (BBE), assim como as biomassas residuais oriundas da fração hexânica (RBHF2h e RBHF4h) foram monitoradas por MEV e análise termogravimétrica (TGA). Os valores de proteína bruta e o potencial calorífico superior (HHV) foram estimados em função da composição elementar das biomassas RBHF2h e RBHF4h. A fração clorofórmica bruta (CCF) foi obtida a partir da RBHF4h (extração com clorofórmio). As frações CCF e CHF hidroesterificadas foram caracterizadas por TGA, FTIR e CG/EM. As micrografias das superfícies das biomassas antes e após o processo extrativo mostram fragmentação significativa apenas para RBFH4h. As curvas TG evidenciam pronunciadas perdas de massa, no intervalo temperatura característico de lipídios, resultados coerentes com a expressiva diferença de material extraído nos tempos de 2 h (2,95±0,28)% e 4 h (10,54±0,46)%. A fração lipídica total foi de aproximadamente 29%, representando um aumento de 58% em relação ao CTG. A RB revelou valores estimados de HHV e proteína bruta de 18 MJ kg-1 e 56 % respectivamente. Os dados de TGA para o extrato CCF revela um material constituído majoritariamente por frações saponificáveis, diferentemente do CHF que é composto predominantemente por insaponificáveis. Portanto, a curva TGA ratificou uma melhor taxa de conversão para CCF (aproximadamente 89%), condizente ao valor mostrado pelo CG/EM (cerca de 86%). O perfil graxo para as frações saponificáveis de ambos os extratos mostra que os ácidos graxos majoritários são os C16:0 e C18:3 (ω-3 e ω-6). Adicionalmente, a biomassa residual previamente fracionada por n-hexano e clorofórmio (CTG) e seu extrato metanólico bruto (CEM) foram estudadas na perspectiva de investigar potencialidades que poderiam ser integradas a produção de biocombustíveis. Neste contexto, diferentes linhagens celulares foram tratadas com o CEM para avaliar sua citoxicidade e seu potencial imunomodulatório frente a macrófagos. Os resultados mostram significativa viabilidade celular (até 400 µg mL-1 ) para todas linhagens testadas, relevante ação antiproliferativa frente a linhagem B16-F10 e ação inibitória na produção de óxido nítrico (cerca de 75%) para a linhagem de macrófagos RAW 264.7. apontando promissora ação anti-inflamatória. As análises por CG/EM revelaram a presença de 22 substâncias, incluindo o fitol e campesterol, dentre os fitoconstituintes majoritários. Adicionalmente o valor do HHV (17,98 MJ kg-1) indica que a biomassa exibe bom potencial calorífico, sendo semelhante aos materiais lignocelulósicos que são comumente empregados na produção de energia térmica.