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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-220035

Resumo

O cultivo de microalgas é uma área que vem se destacando entre as principais pesquisas desenvolvidas atualmente e no mercado mundial, uma vez que estes microrganismos sintetizam diversos compostos de interesse humano nos diferentes setores, como proteínas, lipídios e pigmentos. A redução dos custos para o cultivo de algas com os meios de cultura comerciais e com a energia elétrica é necessária, pois representam a maior parte dos custos de produção. Das abordagens aplicadas neste estudo foram avaliados o crescimento, desenvolvimento biológico e bioquímico de Messastrum gracile e os aspectos econômicos do cultivo. Portanto, o objetivo deste trabalho foram testar dois meios de cultura, um comercial (CHU12) e outro de extrato da macrófita Eichhornia crassipes (ME Macrophyte Extract) sob diferentes intensidades luminosas (30, 60, 90 e 120 mol fótons m-2 s-1), foram utilizadas duas condições de cultivo, foto-autotrófico e outro mixotrófico, com uso de melaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono, todos os experimentos nas diferentes condições de cultivo e meios de cultura, foram conduzidos em frasco com volume de 2 litros, em triplicata por um período de 21 dias. No meio de extrato de macrófita na intensidade luminosa de 120 mol fótons m-2 s-1 em condição de cultivo foto-autotrófica foi observado a maior densidade celular média de 165 x105 cels mL-1 e a maior taxa específica de crescimento. Os teores de proteína foram maiores no 7º dia de cultivo do mixotrófico, com 90 e 120 mol fótons m-2 s-1 em meio de cultura ME. O teor de lipídio foi mais elevado em 60 mol fótons m-2 s-1 em meio CHU12. Com exceção do lipídio, o cultivo em meio de extrato de macrófita foi mais eficaz no desenvolvimento de M. gracile com elevada biomassa e proteína em relação ao meio CHU12. O meio de cultura ME proporcionou uma viabilidade econômica melhor com o maior lucro operacional na condição de cultivo mixotrófica, na intensidade de 90 mol fótons m-2 s-1 -(US$ 9,043), sendo 133% mais barato que o meio CHU12 nas intensidades de 60, 90 e 120 mol fótons m-2 s-1. Os cultivos avaliados neste estudo estão relacionados aos processos de produção e permitem a obtenção de produtos distintos (proteínas, bioenergia e pigmento). Dessa forma, o campo comercial do empreendimento aumenta apenas alterando o processo industrial para obter o produto desejado, sem a necessidade de alterar a infraestrutura da produção. Portanto, utilizar resíduos biológicos da aquicultura (macrófitas) e subprodutos da agroindústria (melaço) diminuem os custos de produção e proporciona destino para alguns resíduos que podem causar impactos danosos ao ambiente.

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The microalgae cultivation is an area of knowledge highlighted among academic research currently and in business, since those microorganisms synthesize a variety of substances of human interest in many sectors, such as proteins, lipids and pigments. The cost reduction for algae cultivation with commercial culture media and electricity is necessary, as they represent the majority of production costs. The approach employed in the present research considered the growth, biological and biochemical development of Messastrum gracile and economic aspects of the cultivation. Thus, the objective of this research was to test two culture mediums, a commercial medium (CHU12) and other based on macrophyte extract Eichhornia crassipes (ME Macrophyte Extract), under different light intensities (30, 60, 90 and 120 mol photons m-2 s -1 ), arranged in two cultivation conditions, photoautotrophic and mixotrophic with employment of sugar cane molasses as carbon source, all experiments under different culture conditions and culture media were carried out in a 2-liter flask, in triplicate for a period of 21 days The macrophyte extract medium under 120 mol photons m-2 s -1 photoautotrophic conditions and presented the highest mean cell density of 165 x 105 cells mL-1 and the specific growth rate. Protein content was higher at day 7 of cultivation in mixotrophic conditions, under 90 and 120 mol photons m-2 s -1 in ME medium (1.9 mg mL-1 ). The lipid content was higher under light intensity of 60 mol photons m-2 s -1 in commercial medium CHU12, in both cultivation conditions. Except for lipid, the cultivation in macrophyte extract medium was more effective in M. gracile development with higher biomass and protein than CHU12 medium. The ME culture medium provided a better economic viability with the highest operating profit in the mixotrophic culture condition, at an intensity of 90 mol photons m-2 s -1 (US$ 9,043), being 133% cheaper than the CHU12 medium in intensities of 60, 90 and 120 mol photons m-2 s -1 . The crops evaluated in this study are related to production processes and allow the production of different products (proteins, bioenergy and pigments). Thus, the commercial field of the enterprise only increases by changing the industrial process to obtain the desired product, without the need to change the production infrastructure. Therefore, using biological residues from aquaculture (macrophytes) and agroindustry by-products (molasses) reduce production costs and provide a destination for some residues that can cause harmful impacts to the environment

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