Estudo do reaproveitamento de meio de cultivo de microrganismos fotossintetizantes através de tratamento biológico

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Bresaola, Marcello Dapievi
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biological treatment; Matéria orgânica; Meio de cultivo residual; Microalgae; Microalgas; Organic matter; Residual culture medium; Reuse; Reuso; Tratamento biológico
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9134/tde-15062023-115454/

A microalga Ankistrodesmus braunii é um microrganismo fotossintetizante capaz de produzir elevadas concentrações de lipídios e proteínas que podem ser utilizados pela indústria alimentícia, cosmética e farmacêutica. Porém, como se trata de uma microalga, o seu cultivo em larga escala demanda a utilização de bastante água e sais para que se multipliquem em níveis satisfatórios. Este trabalho propõe uma metodologia de tratamento biológico desses meios de cultivo residuais, oriundos de um cultivo inicial, para viabilizar sua reutilização em cultivos posteriores evitando-se, assim, o desperdício de água e o descarte de sais e matéria orgânica no meio ambiente. Para obtenção de meio de cultivo residual de Ankistrodesmus braunii rico em matéria orgânica e pigmentos a ser tratado em diferentes condições experimentais para posterior reutilização em novo cultivo, esta microalga foi cultivada por processo semi-contínuo em meio de cultivo BOLD 3N em fotobiorreator tubular utilizando nitrato de sódio como fonte de nitrogênio, obtendo-se concentração de biomassa de 2358 ± 17 mg L-1. Foram realizados tratamentos biológicos do meio de cultivo residual por 72 horas, os quais consistiram em promover a multiplicação celular bacteriana presente em co-cultura com as microalgas, em temperaturas de 30 e 37 ºC e vazões de aeração de 0,1 e 1,0 vvm. Foi possível constatar que houve remoção de matéria orgânica, medida pela absorbância do meio de cultivo a 254 nm (A254) e pigmentos, medida pela absorbância do meio de cultivo a 440 nm (A440) do meio residual, pelas bactérias presentes no meio de cultivo, independentemente da condição de tratamento, embora uma maior remoção de A254 tenha ocorrido a 37 ºC e 1,0 vvm. Nessas condições, foi possível remover 67,8 % de matéria orgânica do meio de cultivo residual e 86,4% da quantidade de pigmentos. Pós-tratamentos realizados nos meios que sofreram tratamento biológico compreenderam somente centrifugação ou uso de carvão ativado em pó (CAP) seguido de centrifugação. A quantidade de matéria orgânica residual nos pós-tratamentos com CAP apresentou decréscimo linear até a concentração de 50 mg L-1 deste. Nestas condições, houve uma remoção de 27,5 % de matéria orgânica do meio tratado biologicamente a 37 ºC e 1,0 vvm, enquanto no póstratamento correspondente a apenas centrifugação a remoção de A254 foi de 7,9 %. Novos cultivos de Ankistrodesmus braunii foram feitos em agitadores rotativos com uso dos meios de cultivo tratados nas diferentes condições avaliadas, não sendo possível observar variação do crescimento celular microalgal entre eles, obtendo-se uma concentração celular de 1352 ± 46 mg L-1. Esses valores de concentração celular foram iguais àqueles obtidos em cultivos realizados com meio BOLD 3N novo nas mesmas condições experimentais (1338 ± 32 mg L-1). No meio não tratado, no entanto, não foi possível obter crescimento celular, o que indica a necessidade de tratamento do meio de cultivo proveniente de crescimento celular para que ele possa ser reutilizado no processo produtivo de cultivo desta microalga.