Resumo
Los ensayos ecotoxicológicos brindan información sobre los posibles efectos nocivos que podrían tener ciertas sustancias sobre los seres vivos. El presente artículo de revisión es un análisis de los ensayos ecotoxicológicos desarrollados en los últimos años para determinar la toxicidad de hidrocarburos en muestras acuáticas, especialmente de combustibles o biocombustibles candidatos, empleando distintos organismos que pueden brindar información valiosa y necesaria sobre las consecuencias que dichos compuestos podrían tener en la cadena trófica. En el proceso de desarrollo de nuevos compuestos o productos derivados de hidrocarburos es importante conocer la relación causa-efecto que podría tener sobre el medioambiente, ahí radica la importancia de emplear dichos ensayos para seleccionar aquel producto que sea más adecuado y menos nocivo, así descartar la producción de aquellos que podrían tener efectos deletéreos y causar catástrofes medioambientales. Los organismos que usualmente se emplean para análisis de muestras acuosas o disueltas son: pez cebra (Danio rerio), microcrustácros (Daphnia sp.); microalgas (Scenedesmus sp., Chlorella sp. entre otros), y bacterias marinas (Aliivibrio fischeri), donde parte de los mismos, o los organismos como tal son objeto de estudio, y con ello se busca comprender el efecto que el compuesto podría tener sobre ellos, dando información importante en distintos niveles tróficos.
Os testes ecotoxicológicos fornecem informações sobre os possíveis efeitos nocivos que certas substâncias podem causar nos seres vivos. Assim, este artigo de revisão é uma análise dos testes ecotoxicológicos desenvolvidos nos últimos anos para determinar a toxicidade de hidrocarbonetos em amostras aquáticas, especialmente combustíveis candidatos ou biocombustíveis, que se utiliza de diferentes organismos que podem fornecer informações valiosas e necessárias sobre as consequências que esses compostos podem ter na cadeia trófica. No processo de desenvolvimento de novos compostos ou produtos derivados de hidrocarbonetos, é importante conhecer a relação causa-efeito que pode ter o desenvolvimento do produto sobre o meio ambiente, daí a importância de usar esses testes para selecionar o produto mais adequado e menos prejudicial, descartando assim a produção daqueles que poderiam ter efeitos deletérios e causar catástrofes ambientais. Os organismos normalmente utilizados para análise de amostras aquosas ou dissolvidas são: zebrafish (Danio rerio); microcrustáceos (Daphnia sp.); microalgas (Scenedesmus sp., Chlorella sp., entre outras); e bactérias marinhas (Aliivibrio fischeri); sendo parte deles, ou os organismos como tal, objeto de estudo. Com isso, busca-se entender o efeito que o composto pode ter sobre eles, dando informações importantes em diferentes níveis tróficos.
Assuntos
Poluição da Água , Combustíveis , Ecotoxicologia , Biocombustíveis , HidrocarbonetosResumo
The growth of Haematococcus pluvialis in two alternative culture media NPK (10:10:10) and ME (macrophyte extract), under mixotrophic conditions using sugarcane molasses as a carbon source were evaluated for 28 days. The molasses was used in two different ways, in a native form (untreated) and a hydrolyzed (pretreated). Cell density of Haematococcus pluvialis in mixotrophic cultivation was higher in pretreated molasses. Growth rate was higher when pretreated molasses were employed in mixotrophic cultivation with NPK culture medium (k=0.5 7th growth day). Biomass, chlorophyll-a, conductivity and total inorganic nitrogen were not significantly different (p>0.05) during the experimental period for two mixotrophic cultivation and culture media. Protein contents of H. pluvialis biomass were higher in NPK culture medium with pretreated molasses (50% dry biomass). Annual biomass production was 520 kg-1 dry biomass with untreated molasses for two culture media, and 650 and 520 kg-1 dry biomass with pretreated molasses for NPK and ME culture media, respectively. The use of NPK and ME culture media in mixotrophic cultivation may be a new protocol for H. pluvialis cultivation due to the low cost and similar annual production.
O crescimento de Haematococcus pluvialis foi avaliado em dois meios de cultura alternativos NPK (10:10:10) e ME (extrato de macrófita), em condições mixotróficas utilizando melaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono durante 28 dias. O melaço foi utilizado de duas maneiras diferentes, bruto (não tratado) e hidrolisado (pré-tratado). A densidade celular de Haematococcus pluvialis em cultivo mixotrófico foi maior em melaço pré-tratado. A taxa de crescimento foi maior no cultivo mixotrófico pré-tratado em meio de cultura NPK com k=0,5 (7º dia). Biomassa, clorofila-a, condutividade e nitrogênio inorgânico total não foram significativamente diferentes (p>0,05) durante o período experimental para as duas condições mixotróficas e meios de cultura. Os teores de proteína de H. pluvialis foram maiores no meio de cultura NPK em melaço pré-tratado, acima de 50% da biomassa seca. A produção anual de biomassa foi de 520 kg-1 de biomassa seca em melaço não tratado para os dois meios de cultura e de 650 e 520 kg-1 de biomassa seca em melaço pré-tratado para meios de cultura NPK e ME, respectivamente. O uso de meios de cultura NPK e ME em cultivo mixotrófico pode se tornar um novo protocolo adotado para o cultivo de H. pluvialis devido ao baixo custo e similar produção anual de biomassa.
Assuntos
Melaço , Biomassa , Microalgas/crescimento & desenvolvimentoResumo
The green water technique uses microalgae in the water of indoor larviculture, providing a darker environment to favor fish growth, welfare and health. We evaluated growth performance and locomotor activity after light exposure of pirarucu (Arapaima gigas) larvae reared in green or clear water. During one test, pirarucu larvae (3.6 ± 0.3 cm; 0.36 ± 0.1 g) were reared in 50-L circular tanks (n = 3 per treatment, 50 larvae per tank) in a static system containing green water [microalgae (w3algae; Bernaqua® 10 g m-3) added] or clear water (control). Fish weaning was achieved by co-feeding with Artemia nauplii and microdiets for seven days until full microdiet substitution. Larvae were biometrically evaluated on days 10, 17 and 24 to assess growth performance. In a second test, the locomotor activity of the larvae was analyzed before and after light exposure (1400 ± 60 lx) for 48 h according to an ethogram. After 24 days, the larvae reared in the green water were significantly heavier than those from the clear water, and displayed significantly fewer circular swimming movements. Body cortisol increased in both groups after light exposure. The microalgae provided an additional food source for larvae, with positive impact on growth until day 17 of larviculture. Green water can be a strategy to achieve better results in pirarucu larviculture, especially during and up to 10 days after the co-feeding period.(AU)
A técnica de água verde utiliza microalgas na água durante a larvicultura indoor, proporcionando um ambiente mais escuro que favorece o crescimento, bem-estar e saúde dos peixes. Avaliamos o crescimento e a atividade locomotora após exposição à luz de larvas de pirarucu (Arapaima gigas) criadas em água verde ou clara. Em um teste, larvas de pirarucu (3,6 ± 0,3 cm; 0,36 ± 0,1 g) foram criadas em tanques circulares de 50 L (n = 3 por tratamento; 50 larvas por tanque) em sistema estático contendo água verde [microalgas (w3algae; Bernaqua® 10 g m-3) adicionadas] ou água clara (controle). A transição alimentar dos peixes ocorreu por co-alimentação com náuplios de Artemia e microdieta por sete dias até a substituição completa pela microdieta. A biometria das larvas foi avaliada nos dias 10, 17 e 24, para avaliar o crescimento. Um segundo teste avaliou a atividade locomotora das larvas antes e após exposição à luz (1.400 ± 60,47 lx) por 48 horas usando um etograma. Após 24 dias, os peixes criados em água verde pesaram significativamente mais que os da água clara, e apresentaram significativamente menos movimentos circulares de natação. A exposição à luz aumentou o cortisol corporal nos dois grupos depois da exposição à luz. O nível corporal de cortisol aumentou em ambos grupos após exposição à luz. As microalgas forneceram uma fonte adicional de alimento para as larvas, com impacto positivo sobre seu crescimento até o 17º dia de larvicultura. Água verde pode ser uma estratégia para obter melhores resultados na larvicultura de pirarucu, principalmente durante e até 10 dias após o período de co-alimentação.(AU)
Assuntos
Animais , Perciformes/fisiologia , Exposição à Radiação/efeitos adversos , Pesqueiros , Bem-Estar do Animal , Hidrocortisona/efeitos adversos , Biometria/métodos , Microalgas/químicaResumo
ABSTRACT: The harvesting process is a current challenge for the commercial production of microalgae because the biomass is diluted in the culture medium. Several methods have been proposed to harvest microalgae cells, but there is not a consensus about the optimum method for such application. Herein, the methods based on sedimentation, flocculation, and centrifugation were evaluated on the recovery of Chlorella sorokiniana BR001 cultivated in a low-nitrogen medium. C. sorokiniana BR001 was cultivated using a low-nitrogen medium to trigger the accumulation of neutral lipids and neutral carbohydrates. The biomass of C. sorokiniana BR001 cultivated in a low-nitrogen medium showed a total lipid content of 1.9 times higher (23.8 ± 4.5%) when compared to the biomass produced in a high-nitrogen medium (12.3 ± 1.2%). In addition, the biomass of the BR001 strain cultivated in a low-nitrogen medium showed a high content of neutral carbohydrates (52.1 ± 1.5%). The natural sedimentation-based process was evaluated using a sedimentation column, and it was concluded that C. sorokiniana BR001 is a non-flocculent strain. Therefore, it was evaluated the effect of different concentrations of ferric sulfate (0.005 to 1 g L-1) or aluminum sulfate (0.025 to 0.83 g L-1) on the flocculation process of C. sorokiniana BR001, but high doses of flocculant agents were required for an efficient harvest of biomass. It was evaluated the centrifugation at low speed (300 to 3,000 g) as well, and it was possible to conclude that this process was the most adequate to harvest the non-flocculent strain C. sorokiniana BR001.
RESUMO: O processo de colheita é um desafio atual para a produção comercial de microalgas porque a biomassa é diluída no meio de cultivo. Diversos métodos têm sido propostos para coletar células de microalgas, porém não existe um consenso sobre um método ótimo para tal aplicação. Neste estudo, métodos baseados em sedimentação, floculação e centrifugação foram avaliados na recuperação de Chlorella sorokiniana BR001 cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio. C. sorokiniana BR001 foi cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio para induzir ao acúmulo de lipídeos e carboidratos neutros. A biomassa de C. sorokiniana BR001 cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio apresentou um teor de lipídeos 1,9 vezes superior (23,8 ± 4,5%), quando comparada à biomassa produzida em um meio com alto teor de nitrogênio (12,3 ± 1,2%). Adicionalmente, a biomassa da linhagem BR001 cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio apresentou alto teor de carboidratos neutros (52,1 ± 1,5%). O processo baseado em sedimentação natural foi avaliado utilizando uma coluna de sedimentação e concluiu-se que C. sorokiniana BR001 é uma linhagem não floculante. Portanto, o efeito de diferentes concentrações de sulfato férrico (0,005 a 1 g L-1) ou sulfato de alumínio (0,025 a 0,83 g L-1) foram avaliados no processo de floculação de C. sorokiniana BR001, mas altas doses de floculantes foram necessárias para uma colheita de biomassa eficiente. Também foi avaliada a centrifugação em baixa velocidade (300 a 3.000 g), e foi possível concluir que este processo constituiu o mais adequado para a colheita da linhagem não floculante C. sorokiniana BR001.
Resumo
Microalgae are known for producing various biotechnological products. Moreover, they absorb nutrients from dairy wastewater, grow well, and accumulate valuable compounds faster. In this study, photoautotrophic and mixotrophic cultivation with different initial lactose concentrations present in cheese whey (CW) were established to investigate their effect on cell concentration (Xm, mg L-1), cell productivity (Px, mg L-1day-1), and specific cell growth (µmax, day-1) of Chlorella vulgaris, Dunaliella tertiolecta,and Tetradesmus obliquus. The biomass production of C. vulgaris(Xm= 1,520 ± 30.3 mg L-1, Px = 147 ± 3.00 mg L-1, and µmax= 0.150 ± 0.00 mg L-1) in mixotrophic culture with 10.0 g L-1 of lactose, the main constituent of CW, was notably enhanced by 55% in comparison with their photoautotrophic cultures, whereas a lower effect of these lactose concentrations on cell growth was observed in T. obliquus and D. tertiolecta. Thus, mixotrophic cultivation of C. vulgarisusing CW as a carbon and energy source could be considered a feasible alternative to obtain high value-added biomass.(AU)
Assuntos
Queijo/análise , Queijo/microbiologia , Microalgas , Biotecnologia , Lactose/análiseResumo
The harvesting process is a current challenge for the commercial production of microalgae because the biomass is diluted in the culture medium. Several methods have been proposed to harvest microalgae cells, but there is not a consensus about the optimum method for such application. Herein, the methods based on sedimentation, flocculation, and centrifugation were evaluated on the recovery of Chlorella sorokiniana BR001 cultivated in a low-nitrogen medium. C. sorokiniana BR001 was cultivated using a low-nitrogen medium to trigger the accumulation of neutral lipids and neutral carbohydrates. The biomass of C. sorokiniana BR001 cultivated in a low-nitrogen medium showed a total lipid content of 1.9 times higher (23.8 ± 4.5%) when compared to the biomass produced in a high-nitrogen medium (12.3 ± 1.2%). In addition, the biomass of the BR001 strain cultivated in a low-nitrogen medium showed a high content of neutral carbohydrates (52.1 ± 1.5%). The natural sedimentation-based process was evaluated using a sedimentation column, and it was concluded that C. sorokiniana BR001 is a non-flocculent strain. Therefore, it was evaluated the effect of different concentrations of ferric sulfate (0.005 to 1 g L-1) or aluminum sulfate (0.025 to 0.83 g L-1) on the flocculation process of C. sorokiniana BR001, but high doses of flocculant agents were required for an efficient harvest of biomass. It was evaluated the centrifugation at low speed (300 to 3,000 g) as well, and it was possible to conclude that this process was the most adequate to harvest the non-flocculent strain C. sorokiniana BR001.
O processo de colheita é um desafio atual para a produção comercial de microalgas porque a biomassa é diluída no meio de cultivo. Diversos métodos têm sido propostos para coletar células de microalgas, porém não existe um consenso sobre um método ótimo para tal aplicação. Neste estudo, métodos baseados em sedimentação, floculação e centrifugação foram avaliados na recuperação de Chlorella sorokiniana BR001 cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio. C. sorokiniana BR001 foi cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio para induzir ao acúmulo de lipídeos e carboidratos neutros. A biomassa de C. sorokiniana BR001 cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio apresentou um teor de lipídeos 1,9 vezes superior (23,8 ± 4,5%), quando comparada à biomassa produzida em um meio com alto teor de nitrogênio (12,3 ± 1,2%). Adicionalmente, a biomassa da linhagem BR001 cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio apresentou alto teor de carboidratos neutros (52,1 ± 1,5%). O processo baseado em sedimentação natural foi avaliado utilizando uma coluna de sedimentação e concluiu-se que C. sorokiniana BR001 é uma linhagem não floculante. Portanto, o efeito de diferentes concentrações de sulfato férrico (0,005 a 1 g L-1) ou sulfato de alumínio (0,025 a 0,83 g L-1) foram avaliados no processo de floculação de C. sorokiniana BR001, mas altas doses de floculantes foram necessárias para uma colheita de biomassa eficiente. Também foi avaliada a centrifugação em baixa velocidade (300 a 3.000 g), e foi possível concluir que este processo constituiu o mais adequado para a colheita da linhagem não floculante C. sorokiniana BR001.
Assuntos
Chlorella/isolamento & purificação , Nitrogênio/análise , Sedimentação/métodos , Centrifugação/métodos , FloculaçãoResumo
Food handlers plays a primary role in the transmission of pathogenically important protozoans and helminth parasites. This study was aimed to evaluate the prevalence of intestinal pathogenic protozoans and helminth parasites among food handlers in and around University of Malakand, Lower Dir, Pakistan. Stool samples were collected from 642 food handlers (all of male) in a cross-sectional study from January to November, 2017. Wet Mount Techniques and concentration methods by using salt and formolether solutions. Three hundred and eighty four cases (59.8%) were found infected with one more parasites. Most of the individuals were found infected with helminth (47.6%) as compared to intestinal protozoans (0.93%). Seventy two cases (11.2%) of the cases presented mixed infection with both intestinal protozoan and helminth parasites. The order of prevalence for intestinal helminth was Ancylostoma duodenale (n = 258, 40.1%), followed by Taeniasa ginata (n=96, 14.9%) Ascaris lumbricoides (n = 54, 8.40%) and Trichuris trichura (n=30, 4.60%). For intestinal protozoa, Entamoeba histolytica/díspar (n = 36, 5.64%) was the only protozoan detected. Mono-parasitism was higher than poly-parasitism. Family size income and education level were the factors significantly (P<0.05) associated in the parasites prevalence. Current research showed that IPIs are primarily the foodborne pathogens still an important public health problem in Pakistan. Effective control programs on parasitic diseases transfer and their associated factors are recommended.
Os manipuladores de alimentos desempenham um papel fundamental na transmissão de protozoários e helmintos parasitas patogenicamente importantes. Este estudo teve como objetivo avaliar a prevalência de protozoários patogênicos intestinais e helmintos parasitas entre manipuladores de alimentos na Universidade de Malakand, Lower Dir, Paquistão. Amostras de fezes foram coletadas de 642 manipuladores de alimentos (todos do sexo masculino) em um estudo transversal de janeiro a novembro de 2017. Técnicas de montagem úmida e métodos de concentração usando soluções de sal e formol-éter. Trezentos e oitenta e quatro casos (59,8%) foram encontrados infectados com mais um parasita. A maioria dos indivíduos foi encontrada infectada por helmintos (47,6%) em comparação com protozoários intestinais (0,93%). Setenta e dois casos (11,2%) dos casos apresentavam infecção mista com protozoários intestinais e helmintos parasitas. A ordem de prevalência de helmintos intestinais foi Ancylostoma duodenale (n = 258, 40,1%), seguido por Taeniasa ginata (n = 96, 14,9%) Ascaris lumbricoides (n = 54, 8,40%) e Trichuris trichura (n = 30, 4,60 %). Para protozoários intestinais, Entamoeba histolytica / dispar (n = 36, 5,64%) foi o único protozoário detectado. Monoparasitismo foi maior do que poliparasitismo. A renda familiar e o nível de escolaridade foram os fatores significativamente (P <0,05) associados na prevalência de parasitos. A pesquisa atual mostrou que os IPIs são principalmente os patógenos de origem alimentar, ainda um importante problema de saúde pública no Paquistão. Programas eficazes de controle da transferência de doenças parasitárias e seus fatores associados são recomendados.
Assuntos
Chlorella , Microalgas , Fenóis , Extratos Vegetais/farmacologia , Ácidos Graxos , AntioxidantesResumo
The biotechnological potential of microalgae has been the target of a range of research aimed at using its potential to produce macromolecules with high added value. Particular focus has been given to biofuels' production, such as biohydrogen, biodiesel, and bioethanol from lipids and carbohydrates extracted from microalgal biomass. Bioprospecting and accurate identification of microalgae from the environment are important in the search for strains with better performance. Methodologies that combine morphology and molecular techniques allow more precise knowledge of species. Thereby, this work aimed to identify the new strain LGMM0013 collected at Iraí Reservoir, located in Paraná state, Brazil, and to evaluate the production of biomass, carbohydrates, and lipids from this new microalgal strain. Based on morphology and phylogenetic tree from internal transcribed spacer (ITS), strain LGMM0013 was identified as Desmodesmus abundans. D. abundans accumulated 1500 mg L-1 of dried biomass after 22 days of cultivation in autotrophic conditions, 50% higher than Tetradesmus obliquus (LGMM0001) (Scenedesmaceae-Chlorophyceae), usually grown in photobioreactors located at NPDEAS at the Federal University of Paraná (UFPR) to produce biomass. Analysis of the D. abundans biomass from showed an accumulation of 673.39 mg L-1 of carbohydrates, 130% higher than T. obliquus (LGMM0001). Lipid production was 259.7 mg L-1, equivalent to that of T. obliquus. Nitrogen deprivation increased the production of biomass and carbohydrates in D. abundans LGMM0013, indicating this new strain greater biomass production capacity.
O potencial biotecnológico das microalgas tem sido alvo de uma série de pesquisas que visam utilizar seu potencial para produzir macromoléculas de alto valor agregado. Uma especial atenção tem sido dada à produção de biocombustíveis, como biohidrogênio, biodiesel e bioetanol, a partir de lipídios e carboidratos de microalgas. A bioprospecção e a identificação precisa de microalgas são importantes na busca de linhagens com melhor desempenho em termos de produção de biomassa e lipídios. Metodologias que combinam morfologia e técnicas moleculares permitem uma identificação mais precisa das espécies. Assim, este trabalho teve como objetivo identificar a nova cepa LGMM0013 coletada na Represa do Iraí, localizado no estado do Paraná, Brasil e avaliar a produção de biomassa, carboidratos e lipídios. Com base na morfologia e na árvore filogenética obtida com sequências ITS ("Internal Transcribed Spacer"), a cepa LGMM0013 foi identificada como Desmodesmus abundans. D. abundans acumulou 1500 mg L-1 de biomassa seca após 22 dias de crescimento em condições autotróficas, 50% superior a Tetradesmus obliquus (LGMM0001) (Scenedesmaceae-Chlorophyceae), uma cepa cultivada frequentemente em fotobiorreatores para produção de biomassa no NPDEAS, na Universidade Federal do Paraná (UFPR) para a produção de biomassa. Na análise da biomassa de D. abundans LGMM0013 constatou-se acúmulo de 673,39 mg L-1 de carboidratos, 130% maior que T. obliquus (LGMM0001). A produção de lipídios foi de 259,7 mg L-1, equivalente à de T. obliquus. A privação de nitrogênio aumentou a produção de biomassa e carboidratos em D. abundans LGMM0013, indicando uma maior capacidade de produção de biomassa desta cepa.
Assuntos
Filogenia , Biomassa , ScenedesmusResumo
The harvesting process is a current challenge for the commercial production of microalgae because the biomass is diluted in the culture medium. Several methods have been proposed to harvest microalgae cells, but there is not a consensus about the optimum method for such application. Herein, the methods based on sedimentation, flocculation, and centrifugation were evaluated on the recovery of Chlorella sorokiniana BR001 cultivated in a low-nitrogen medium. C. sorokiniana BR001 was cultivated using a low-nitrogen medium to trigger the accumulation of neutral lipids and neutral carbohydrates. The biomass of C. sorokiniana BR001 cultivated in a low-nitrogen medium showed a total lipid content of 1.9 times higher (23.8 ± 4.5%) when compared to the biomass produced in a high-nitrogen medium (12.3 ± 1.2%). In addition, the biomass of the BR001 strain cultivated in a low-nitrogen medium showed a high content of neutral carbohydrates (52.1 ± 1.5%). The natural sedimentation-based process was evaluated using a sedimentation column, and it was concluded that C. sorokiniana BR001 is a non-flocculent strain. Therefore, it was evaluated the effect of different concentrations of ferric sulfate (0.005 to 1 g L-1) or aluminum sulfate (0.025 to 0.83 g L-1) on the flocculation process of C. sorokiniana BR001, but high doses of flocculant agents were required for an efficient harvest of biomass. It was evaluated the centrifugation at low speed (300 to 3,000 g) as well, and it was possible to conclude that this process was the most adequate to harvest the non-flocculent strain C. sorokiniana BR001.(AU)
O processo de colheita é um desafio atual para a produção comercial de microalgas porque a biomassa é diluída no meio de cultivo. Diversos métodos têm sido propostos para coletar células de microalgas, porém não existe um consenso sobre um método ótimo para tal aplicação. Neste estudo, métodos baseados em sedimentação, floculação e centrifugação foram avaliados na recuperação de Chlorella sorokiniana BR001 cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio. C. sorokiniana BR001 foi cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio para induzir ao acúmulo de lipídeos e carboidratos neutros. A biomassa de C. sorokiniana BR001 cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio apresentou um teor de lipídeos 1,9 vezes superior (23,8 ± 4,5%), quando comparada à biomassa produzida em um meio com alto teor de nitrogênio (12,3 ± 1,2%). Adicionalmente, a biomassa da linhagem BR001 cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio apresentou alto teor de carboidratos neutros (52,1 ± 1,5%). O processo baseado em sedimentação natural foi avaliado utilizando uma coluna de sedimentação e concluiu-se que C. sorokiniana BR001 é uma linhagem não floculante. Portanto, o efeito de diferentes concentrações de sulfato férrico (0,005 a 1 g L-1) ou sulfato de alumínio (0,025 a 0,83 g L-1) foram avaliados no processo de floculação de C. sorokiniana BR001, mas altas doses de floculantes foram necessárias para uma colheita de biomassa eficiente. Também foi avaliada a centrifugação em baixa velocidade (300 a 3.000 g), e foi possível concluir que este processo constituiu o mais adequado para a colheita da linhagem não floculante C. sorokiniana BR001.(AU)
Assuntos
Chlorella/isolamento & purificação , Sedimentação/métodos , Nitrogênio/análise , Floculação , Centrifugação/métodosResumo
Abstract The total phenolic compound and fatty acid profiles of lipids from microalgae are unique. The present study was designed to investigate aqueous, ethanolic and acetone extracts of several algae (Spirogyra sp., Spirulina sp.,Chlorella sp and Chara sp.) for their antioxidant capacities of the crude extracts and fractions by radical scavenging activity against the stable radical 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl DPPH as well; total phenolic content. The results showed that Spirulina sp. indicated significantly higher total phenolic compound and antioxidant activities compared to the other species (P 0.05) and acetone extracts showed higher quantity among three extracts. The fatty acids analysis using High performance liquid chromatography HPLC showed the presence of palmitic acid, stearic acid, oleic acid, and linoleic acid, palmitic acid showed high quantity than other fatty acid classes in all studied algae. This study concluded that high antioxidant capacity of microalgae could be inspected for different industrial applications.
Resumo O composto fenólico total e os perfis de ácidos graxos dos lipídios das microalgas são únicos. O presente estudo foi desenhado para investigar extratos aquosos, etanólicos e acetona de várias algas (Spirogyra sp., Spirulina sp., Chlorella sp. e Chara sp.) Quanto às suas capacidades antioxidantes dos extratos brutos e frações por atividade de eliminação de radicais contra o radical estável 1,1-difenil-2-picrilhidrazil DPPH também; fenólico total. Os resultados mostraram que a Spirulina sp. indicaram atividade antioxidante e compostos fenólicos totais significativamente maiores em relação às outras espécies (P 0,05), e os extratos de acetona apresentaram maior quantidade entre os três extratos. A análise de ácidos graxos por cromatografia líquida de alta eficiência - HPLC mostrou a presença de ácido palmítico, ácido esteárico, ácido oleico e ácido linoleico; o ácido palmítico apresentou maior quantidade do que outras classes de ácidos graxos em todas as algas estudadas. Este estudo concluiu que a alta capacidade antioxidante pode ser inspecionada para diferentes aplicações industriais.
Resumo
It was evaluated the effect of operational conditions in the production of Chlorella sp. after its selection from genus Chlorella sp., Scenedesmus sp., Nannochloris sp., Tetraselmis sp. and Dunaliella salina. Microalgae were inoculated in drinking water with addition of NPK fertilizer (N 24%, P 24%, K 18%), at a concentration of 0.5 g/L, agitation of 150 rpm, temperature 25 °C, light intensity of 1680 lumens at a color temperature of 6400K, without pH control for 8 days. The cellular concentrations obtained were 3.72x107 (Chlorella sp.), 1.36x107 (Scenedesmus sp.), 3.55x107 (Tetraselmis sp.), 5.74x107 (Nannochloris sp.) and 3.45x106 (Dunaliella salina), where the microalgae Chlorella sp., shows invasive capacity in drinking water cultivations. Applying the 2n-p fractional factorial design concept for the elemental composition of the microalgae and the cellular morphology, it was obtained 44.33% of C, 7.09% of H, 8.53% of N and 0.84% of S for the Chlorella sp.(AU)
Foi avaliado o efeito das condições operacionais na produção de Chlorella sp. após a seleção do gênero Chlorella sp., Scenedesmus sp., Nannochloris sp., Tetraselmis sp. e Dunaliella salina. Microalgas foram inoculadas em água potável com adição de fertilizante NPK (N 24%, P 24% e K 18%), na concentração de 0,5 g/L, agitação de 150 rpm, temperatura de 25 °C, intensidade luminosa de 1.680 lúmens para uma temperatura de cor de 6.400 K, sem controle de pH por 8 dias. As concentrações celulares obtidas foram de 3,72 x 107 (Chlorella sp.), 1,36 x 107 (Scenedesmus sp.), 3,55 x 107 (Tetraselmis sp.), 5,74 x 107 (Nannochloris sp.) e 3,45 x 106 (Dunaliella salina), em que a microalga Chlorella sp. mostrou capacidade invasiva em cultivos de água potável. Aplicando o conceito de projeto fatorial fracionado 2n-p para a composição elementar da microalga e a morfologia celular, foram obtidos 44,33% de C, 7,09% de H, 8,53% de N e 0,84% de S para a Chlorella sp.(AU)
Assuntos
Chlorella , Microalgas , Adaptação a DesastresResumo
The biomass productivity and nutrient composition of microalgae, such as Chlorella vulgaris, depend on the cultivation process and the nutrient content of growth media. Thus, in this study aimed to investigate the biomass productivity of C. vulgaris cultivated in fish and dairy cattle wastewaters. Thirty wastewater samples (2.5 L) were collected from system of production. Microalgae were cultivated in Erlenmeyer flasks containing 10 mL of microalgae and 1,790 mL of wastewater under constant light of 5,000 lux for 16 days at 25 ± 2.0 °C. Wastewater samples differed in composition. Biomass productivity was 47 % higher (P < 0.0001) in dairy cattle than in fish wastewater, reaching 67.61 g m−3 day−1 (dry matter basis, DM) when compared by Student's t-test (P < 0.05). Cultivation media also had an effect on biomass chemical composition. The C. vulgaris grown in dairy cattle wastewater was higher in crude protein and ash contents (359.6 g kg−1 DM and 230.4 g kg−1 DM, respectively), whereas microalgae grown in fish wastewater had higher nitrogen-free extract content (347.8 g kg−1 DM). Crude fat content did not vary greatly (mean of 313.15 g kg−1 DM). The pH (8.0 8.7) and ammonia concentration (0.07 to 0.4 mg L−1) in fish wastewater was stable throughout the 16-day experimental period. In dairy wastewater, pH increased up (6.3 to 8.9) to the fourth day and remained constant thereafter, and ammonia concentration increased up (24.3 to 28.7 mg L−1) to the eighth day and then it declined (2.1 mg L−1). The C. vulgaris was successfully grown in both wastewaters, but productivity was higher in dairy cattle wastewater(AU)
A produtividade e a composição de nutrientes da biomassa oriunda de microalgas, como Chlorella vulgaris, dependem do processo de cultivo e do teor de nutrientes dos meios de crescimento. Assim, este estudo teve como objetivo investigar a produtividade de biomassa de C. vulgaris cultivada em águas residuais da criação de peixes e de gado leiteiro. Trinta amostras (2.5 L) foram coletadas dos sistemas de produção. As microalgas foram cultivadas em frascos de Erlenmeyer contendo 10 mL de microalgas e 1,790 mL de águas residuais sob luz constante de 5,000 lux por 16 dias a 25 ± 2,0 ° C. As amostras de águas residuais diferiram na composição. A produtividade de biomassa foi 47% maior (P < 0,0001) nas águas residuais de produção de bovinos leiteiros do que de peixes, atingindo 67,61 g m-3 dia-1 (base de matéria seca, MS) quando comparada pelo teste t de Student (P < 0,05). O meio de cultivo também afetou a composição química da biomassa. C. vulgaris cultivado em águas residuais de gado leiteiro teve maiores teores de proteína bruta e cinzas (359,6 g kg-1 MS e 230,4 g kg-1 MS, respectivamente), enquanto microalgas cultivadas em águas residuais de criação de peixes apresentaram maior teor de extrativo não nitrogenado (347,8 g kg−1 DM). O teor de extrato etéreo não variou (média de 313,15 g kg-1 MS). O pH (8,0 a 8,7) e a concentração de amônia (0,07 a 0,40 mg L−1) as águas residuais dos peixes permaneceram estáveis ao longo do período experimental de 16 dias. Nas águas residuais de laticínios, o pH aumentou (6,3 para 8,9) até o quarto dia e permaneceu constante a partir de então, e a concentração de amônia aumentou até o oitavo dia (24.3 to 28.7 mg L−1) e então declinou (2.1 mg L−1). A C. vulgaris foi cultivada com sucesso em ambas as águas residuais, mas a produtividade foi maior nas águas residuais de gado leiteiro.(AU)
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Biomassa , Microalgas , Águas Residuárias , Escoamento SuperficialResumo
A trial was carried out to evaluate the effects of different levels of microalgae Schizochytrium sp. on performance, yolk lipid profile, and egg quality of Japanese quail. A flock of 210 quail was distributed in a completely randomized design, with five treatments (0, 10, 20, 30, and 40 g of Schizochytrium sp./kg of feed) and six replications with seven birds per cage. Performance and egg quality were not affected, except for a quadratic effect on yolk color, which reached the maximum value with the inclusion of 40 g of Schizochytrium sp./kg. There was linear reduction in the content of saturated fatty acids and a linear increase of polyunsaturated:saturated and polyunsaturated:monounsaturated ratios and n-6. The content of n-3 showed a minimum value with the inclusion of 6.5 g of Schizochytrium sp./kg, and the n-6:n-3 ratio was maximized with the addition of 10.5 g of microalgae/kg. As for the sensory attributes color, aroma, and overall impression, there was linear increase with the addition of increasing levels of microalgae. The inclusion of up to 40 g of microalgae Schizochytrium sp./kg in the diet of Japanese quail did not present changes in the performance nor in the egg quality but accentuated the yolk color, promoted the fortification of n-3 in the eggs, and still provided excellent sensorial acceptance. The egg fortification can add value to the product, increasing the producer remuneration and improving the nutritional quality of the diet for humans.
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Animais , Ácidos Graxos Ômega-3 , Coturnix , Gema de Ovo , Ovos/análise , Estramenópilas , Dieta/métodos , MicroalgasResumo
Growth and biological conditions of Messastrum gracile were evaluated to compare the effect of photoautotrophic and mixotrophic cultivation on the increase of biomass production and chemical conditions cultured in macrophyte and commercial culture media. The growth rate (k) of M. gracile was different in the culture media, higher in mixotrophic cultivation for Lemna minor culture medium, whilst to Eichhornia crassipes and NPK culture media were higher in photoautotrophic cultivation. Mean lipid contents in photoautotrophic cultivation were 8.2% biomass dry weight, whereas they reached 19% biomass dry weight in mixotrophic cultivation. Protein contents were below 48% biomass dry weight in photoautotrophic cultivation and 30% biomass dry weight in mixotrophic cultivation. Messastrum gracile cultured in macrophyte culture media (E. crassipes and L. minor) and NPK culture medium provided satisfactory results with regard to lipid and protein contents in mixotrophic and photoautotrophic cultivations, respectively. Lipid and protein contents in alternative media were higher or similar to the CHU12 commercial culture medium.(AU)
O crescimento e as condições biológicas da microalga Messastrum gracile foram avaliados para comparar o efeito do cultivo foto-autotrófico e mixotrófico na produção de biomassa e condições químicas em meios de cultura comercial e de macrófitas. A taxa de crescimento (k) de M. gracile foi diferente entre os meios de cultura, sendo maior no cultivo mixotrófico para o meio Lemna minor, enquanto para os meios Eichhornia crassipes e NPK foram maiores no cultivo foto-autotrófico. Os teores de lipídios no cultivo foto-autotrófico foram de 8,2% da biomassa seca, enquanto que no mixotrófico atingiram 19% da biomassa seca. Os teores de proteína em cultivo foto-autotrófico estiveram abaixo de 48% da biomassa seca e 30% de biomassa seca no cultivo mixotrófico. Messastrum gracile cultivada em meios de cultura de macrófitas (E. crassipes e L. minor) e NPK apresentaram resultados satisfatórios em relação aos teores de lipídeos e proteínas nos cultivos mixotróficos e foto-autotróficos, respectivamente. Os teores lipídicos e proteicos em meios alternativos foram maiores ou semelhantes ao meio comercial CHU12.(AU)
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Clorofíceas/crescimento & desenvolvimento , Microalgas/crescimento & desenvolvimento , Processos AutotróficosResumo
The objective of the present study was to evaluate production and egg quality as well as the intestinal morphometry of laying hens fed diets supplemented with marine microalga Dunaliella salina. Six hundred laying hens were allocated based on a completely randomized design into five treatments (0, 0.25, 0.50, 0.75, and 1% inclusion of D. salina biomass) with 12 replicates of 10 hens per treatment. The experiment was divided into three periods of four weeks each, totaling 84 days. During this period, the productive performance of laying hens, the physical-chemical quality of the eggs, and the morphometric alterations of the small intestine and liver were determined. The inclusion levels of D. salina biomass had a linear effect on the performance (egg weight, egg mass, and feed conversion), qualitative parameters (yolk weight and yolk index), and physicochemical parameters of eggs (total carotenoids, TBARS, and yolk color). At the same time, villi lengths and the villus:crypt ratio of the duodenum and ileum segments and the metabolization of carotenoids in the liver were increased as an effect of Dunaliella salina dietary supplementation. Thus, the inclusion of marine microalgae D. salina biomass in experimental diets for laying hens improves the performance, the intestinal health, the physical-chemical quality of the eggs, and at the same time increases carotenoid content and improves egg oxidative stability.(AU)
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Animais , Galinhas/fisiologia , Ingestão de Alimentos/fisiologia , Ovos/análise , Pigmentação/fisiologia , Gema de Ovo/química , Microalgas/química , Antioxidantes/análiseResumo
Abstract It was evaluated the effect of operational conditions in the production of Chlorella sp. after its selection from genus Chlorella sp., Scenedesmus sp., Nannochloris sp., Tetraselmis sp. and Dunaliella salina. Microalgae were inoculated in drinking water with addition of NPK fertilizer (N 24%, P 24%, K 18%), at a concentration of 0.5 g/L, agitation of 150 rpm, temperature 25 °C, light intensity of 1680 lumens at a color temperature of 6400K, without pH control for 8 days. The cellular concentrations obtained were 3.72x107 (Chlorella sp.), 1.36x107 (Scenedesmus sp.), 3.55x107 (Tetraselmis sp.), 5.74x107 (Nannochloris sp.) and 3.45x106 (Dunaliella salina), where the microalgae Chlorella sp., shows invasive capacity in drinking water cultivations. Applying the 2n-p fractional factorial design concept for the elemental composition of the microalgae and the cellular morphology, it was obtained 44.33% of C, 7.09% of H, 8.53% of N and 0.84% of S for the Chlorella sp.
Resumo Foi avaliado o efeito das condições operacionais na produção de Chlorella sp. após a seleção do gênero Chlorella sp., Scenedesmus sp., Nannochloris sp., Tetraselmis sp. e Dunaliella salina. Microalgas foram inoculadas em água potável com adição de fertilizante NPK (N 24%, P 24% e K 18%), na concentração de 0,5 g/L, agitação de 150 rpm, temperatura de 25 °C, intensidade luminosa de 1.680 lúmens para uma temperatura de cor de 6.400 K, sem controle de pH por 8 dias. As concentrações celulares obtidas foram de 3,72 x 107 (Chlorella sp.), 1,36 x 107 (Scenedesmus sp.), 3,55 x 107 (Tetraselmis sp.), 5,74 x 107 (Nannochloris sp.) e 3,45 x 106 (Dunaliella salina), em que a microalga Chlorella sp. mostrou capacidade invasiva em cultivos de água potável. Aplicando o conceito de projeto fatorial fracionado 2n-p para a composição elementar da microalga e a morfologia celular, foram obtidos 44,33% de C, 7,09% de H, 8,53% de N e 0,84% de S para a Chlorella sp.
Resumo
Two species of Chlorophyceae, Ankistrodesmus gracilis and Haemotococcus pluvialis, were used to compare and evaluate the effect of sugarcane molasses as a carbon source. Highest cell density in the two microalgae culture media was obtained in commercial culture media (CHU12 and WC). During exponential growth (day 1 to day 10), high cell density in H. pluvialis was detected for E. crassipes culture medium ranging between 0.4 x 105 cells mL-1 and 1.7 x 105 cells mL-1. Culture media were fundamental for growth under mixotrophic cultivation. Sugarcane molasses showed different results for the two microalgae with regard to growth performance, lipid and protein levels. Rates were high for H. pluvialis except lipid at the end of the experiment. In fact, A. gracilis presented almost double the lipid levels. Sugarcane molasses may be an alternative carbon source in laboratory conditions.(AU)
Duas espécies de Chlorophyceae, Ankistrodesmus gracilis e Haemotococcus pluvialis foram utilizadas para comparar o efeito do melaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono. Nos dois meios de cultura de microalgas, a maior densidade celular foi obtida em meio de cultura comercial (CHU12 e WC). Durante o crescimento exponencial (1º ao 10º dia), detectou-se alta densidade celular em H. pluvialis para o meio de cultura E. crassipes variando entre 0,4 x 105 células mL-1 e 1,7 x 105 células mL-1. Os meios de cultura foram fundamentais para o crescimento em cultivo mixotrófico. O melaço de cana-de-açúcar apresentou resultados diferentes para as duas microalgas em relação ao crescimento, aos teores de proteína e lipídio foram mais elevados para o cultivo de H. pluvialis, exceto lipídio no final do experimento onde A. gracilis apresentou quase o dobro dos níveis de lipídio. O melaço de cana de açúcar pode ser uma fonte alternativa de carbono em condições de laboratório.(AU)
Assuntos
Melaço/análise , Clorófitas/química , Clorófitas/crescimento & desenvolvimento , Clorófitas/metabolismo , CarbonoResumo
O desenvolvimento de equipamentos eficientes e específicos para a secagem de microalgas é essencial para a exploração comercial destes microrganismos que apresentam alta taxa de crescimento e grande potencial biotecnológico. Os custos de secagem da biomassa de microalgas ainda são elevados e precisam ser reduzidos para a produção de compostos com baixo valor agregado. Portanto, realizou-se o estudo da secagem da microalga Scenedesmus obliquus BR003 utilizando baixas temperaturas. S. obliquus BR003 é uma microalga robusta que apresenta alta produtividade de lipídeos. Em escala laboratorial, observou-se que a biomassa de S. obliquus BR003 foi rapidamente seca em baixas temperaturas entre 50 e 60 ºC. Um secador a gás foi utilizado para avaliar a secagem da biomassa de S. obliquus BR003 em escala piloto. A biomassa foi seca em menos de 24 h utilizando o secador a gás, entretanto, a elevada umidade da biomassa da microalga requereu uma maior renovação de ar na câmara do secador. A análise de fluidodinâmica computacional do secador a gás mostrou dois parâmetros importantes para se obter uma maior efetividade de transferência de calor e massa durante o processo de secagem da biomassa de microalga. Concluiu-se que um secador a gás adequado, para a biomassa de microalgas, deve possuir múltiplos pontos de injeção de ar, e um eficiente sistema de circulação e renovação de ar no interior da câmara de secagem.(AU)
Development of efficient and specific equipment to dry microalgae is essential for commercial use of these microorganisms that show high growth rates and biotechnological potential. Drying costs of microalgae biomass are still high and they should be reduced for the production of compounds with low added value. Therefore, we evaluated the drying process of the microalga Scenedesmus obliquus BR003 using low temperatures. S. obliquus BR003 is a robust microalga that shows high lipid productivity. At laboratory scale, it was observed that the biomass of S. obliquus BR003 was rapidly dried at low temperatures between 50 and 60 ° C. A gas dryer was used to evaluate the drying of the biomass of S. obliquus BR003 on a pilot-scale. The biomass was dried in less than 24 h using the gas dryer; however, the high moisture of the microalga biomass required a higher air renovation in the drying chamber. Computational fluid dynamics analysis of the gas dryer showed two important parameters to achieve greater effectiveness of heat and mass transfer rates during the drying process of the microalga biomass. It was concluded that a gas dryer suitable for the microalgae biomass should have multiple air injection points, and an efficient circulation and renovation system of air inside the drying chamber.(AU)
Assuntos
Scenedesmus , Microalgas , Desidratação , Temperatura AltaResumo
Abstract Two species of Chlorophyceae, Ankistrodesmus gracilis and Haemotococcus pluvialis, were used to compare and evaluate the effect of sugarcane molasses as a carbon source. Highest cell density in the two microalgae culture media was obtained in commercial culture media (CHU12 and WC). During exponential growth (day 1 to day 10), high cell density in H. pluvialis was detected for E. crassipes culture medium ranging between 0.4 x 105 cells mL-1 and 1.7 x 105 cells mL-1. Culture media were fundamental for growth under mixotrophic cultivation. Sugarcane molasses showed different results for the two microalgae with regard to growth performance, lipid and protein levels. Rates were high for H. pluvialis except lipid at the end of the experiment. In fact, A. gracilis presented almost double the lipid levels. Sugarcane molasses may be an alternative carbon source in laboratory conditions.
Resumo Duas espécies de Chlorophyceae, Ankistrodesmus gracilis e Haemotococcus pluvialis foram utilizadas para comparar o efeito do melaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono. Nos dois meios de cultura de microalgas, a maior densidade celular foi obtida em meio de cultura comercial (CHU12 e WC). Durante o crescimento exponencial (1º ao 10º dia), detectou-se alta densidade celular em H. pluvialis para o meio de cultura E. crassipes variando entre 0,4 x 105 células mL-1 e 1,7 x 105 células mL-1. Os meios de cultura foram fundamentais para o crescimento em cultivo mixotrófico. O melaço de cana-de-açúcar apresentou resultados diferentes para as duas microalgas em relação ao crescimento, aos teores de proteína e lipídio foram mais elevados para o cultivo de H. pluvialis, exceto lipídio no final do experimento onde A. gracilis apresentou quase o dobro dos níveis de lipídio. O melaço de cana de açúcar pode ser uma fonte alternativa de carbono em condições de laboratório.
Resumo
The present study was carried out in the poultry sector of UNOESC Xanxerê to evaluate the effect of various inclusion levels of seaweed (Schizotrichium ssp.) in the diet of broiler chickens in terms of performance, carcass yield, organ profiles and fatty acids levels in meat. We studied 480 one-day-old Cobb chicks, distributed in a completely randomized experimental design, with four treatments and six replicates containing 20 birds each, totaling 24 experimental units. At 7, 21 and 35 days of age, the birds were weighed for performance evaluation (live weight, weight gain, feed intake, feed conversion and mortality). At 35 days of age, one chicken per experimental unit was sacrificed for evaluation of carcass yield and its parts, together with isolation of the left thigh for analysis of the fatty acid profile. The inclusion of seaweed in the diet did not alter the characteristics of performance or yield in carcass and organs; however, the supplement changed the profile of fatty acids of the meat, enriching the omega-3 series, primarily DHA. We conclude that marine algae of the genus Schizotrichium can be added to rations without compromising the development of the birds to improve the profile of fatty acids in the meat.(AU)