Estudo do efeito de parâmetros ambientais na acumulação de compostos de valor acrescentado na Chlorella zofingiensis

• Main Author: Pedrosa, André Filipe da Silva
• Publication Date: 2021
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10400.22/19239
• topic: Pigmentos; Stress nutricional; Chlorella zofingiensis; Astaxantina; Pigments; Nutritional stress; Astaxanthin

Atualmente é fundamental encontrar novos cenários e soluções mais sustentáveis, ideias mais limpas e inovadoras, de forma a privilegiar o que é natural, suprindo assim as nossas necessidades como espécie humana, permitindo obter produtos de alto valor comercial com o menor impacto possível para o meio ambiente. Para satisfazer algumas destas necessidades, surgem as microalgas, seres que através das suas características surgem como um bom potencial de investimento e uma boa forma de “limpar” os ecossistemas. A Chlorella zofingiensis é uma microalga que tem uma taxa de crescimento rápida e uniforme, tornando assim possível o encurtamento da duração de cada ensaio. O estudo realizado teve como objetivo otimizar a produção de astaxantina através da alteração dos parâmetros ambientais no cultivo da Chlorella zofingiensis em meio BBM. Os parâmetros estudados incluíram o fotoperíodo (8 ou 12 ou 16 horas), o stress nutritivo (0 dias ou 10 dias ou 20 dias) e a suplementação de luz laranja (0 ou 12 ou 24 horas). As culturas realizadas que apresentaram maiores concentrações de carotenoides foram as submetidas a um fotoperíodo de 16 horas de iluminação, com suplementação de luz laranja e efeito de stress nutritivo ao longo de todo o ensaio. A concentração de carotenoides totais, CAR, mais elevada que foi obtida foi de 11,97±0,06 mg/L e a de astaxantina foi de 9,97±0,04 mg/L (obtida no ensaio 16F20N24L). A astaxantina representa 83,21% dos carotenoides totais, ficando a sobrar cerca de 16,79% para os restantes, como por exemplo, a luteína. Uma vez identificadas as condições que permitiram obter a máxima concentração de carotenoides totais em escala de bancada, procedeu-se ao scale-up para cultivo em fotobiorreatores de 15 L. O ensaio de scale-up veio demonstrar que o escalamento realizado originou os resultados esperados, visto que o crescimento celular e a produção de carotenoides tiveram comportamento idêntico ao observado no ensaio à escala de bancada em que foram alcançados os melhores resultados (16F20N24L). A concentração de biomassa obtida no ensaio escalado ao fim de 20 dias de cultivo foi de 5,80 g/L e a concentração de carotenoides foi de 10,34 mg/L, dos quais cerca de 82% correspondem a astaxantina (8,47 mg/L). Assim, conclui-se que o cultivo de Chlorella zofingiensis em meio sem nutrientes com fotoperíodo 16L:8D (horas de luz: horas no escuro), com suplementação de luz laranja permite otimizar a acumulação de pigmentos acessórios que podem vir a ser distribuídos industrialmente.