Indicadores de rompimento mecânico de células visando a extração de biocompostos de Scenedesmus obliquus - Vieira, Bruno Bezerra (2019)
Estima-se que o planeta será habitado por 11,2 bilhões de pessoas até 2100, e espera-se que aumentem em 28% e 43% para energia e alimentos, respectivamente. As microalgas são um grupo diverso de microrganismos que apresentam alto potencial para atender a demanda global por alimentos e energia. As cepas de microalgas melhoradas acumulam altos níveis de lipídios, proteínas e carboidratos que podem ser usados para a produção de biodiesel, alimentos e bioetanol, respectivamente. No entanto, é necessário interromper as células microalgas para extrair os metabólitos bioquímicos mencionados acima, e o desafio atual nas culturas de microalgas é a avaliação em tempo real do grau de ruptura celular durante o processamento a jusante. Portanto, a presente dissertação descreve a avaliação de potenciais indicadores de ruptura celular de microalgas que permitem a avaliação em tempo real e a otimização de sistemas de ruptura celular e a otimização dos processos de extração de compostos bioquímicos presentes na biomassa úmida. Por essa razão, a promissora microalga Scenedesmus obliquus BR003 foi cultivada sob condições fotoautotróficas para produção de biomassa e melhoramento dos processos de extração de compostos bioquímicos. A extração de carboidratos foi otimizada utilizando diferentes concentrações de ácido, temperaturas e tempos de retenção. A extração dos lipídeos foi ajustada usando diferentes sistemas de agitação, concentrações de biomassa e tempos de retenção. A extração dos pigmentos fotossintéticos foi avaliada usando diferentes concentrações de etanol. A biomassa de S. obliquus BR003 foi moída e misturada com biomassa não moída para produzir amostras com diferentes proporções de células rompidas. Essas amostras foram formuladas para conter 0, 25, 50, 75 ou 100% de células rompidas, resultando em 5 níveis de ruptura, e usadas para avaliar os indicadores potenciais de rompimento de microalgas. Os indicadores avaliados foram carboidratos neutros, lipídios totais, carotenóides totais, clorofila a, clorofila b, clorofilas totais, proteínas hidrossolúveis totais, aminoácidos totais, compostos nitrogenados, peso seco e reologia. Os seguintes indicadores mostraram uma forte correlação com o grau de disrupção celular: lipídios totais, carotenóides, clorofila a, clorofila b, clorofilas totais, proteínas hidrossolúveis totais, compostos nitrogenados e parâmetros reológicos. Por outro lado, carboidratos neutros, aminoácidos totais, perda de massa apresentaram baixa correlação com o grau de ruptura celular e, portanto, não são indicados para avaliação em tempo real da ruptura de células em equipamentos industriais.