Bioprospecção de espécies de microalgas regionais do Nordeste do Brasil para aplicação na produção de biocombustíveis

Elizandra Ribeiro de Lima Pereira , Vilma Barbosa da Silva Araújo , Evandro Bernardo de Lira , Virgínia Maria Magliano Morais , Cristiane Francisca da Costa Sassi , Hélder Formiga Fernandes , Marcos Barros de Medeiros , Roberto Sassi e Petrônio Filgueira de Athayde-Filho

Resumo
Apenas um número relativamente modesto de microalgas tem sido investigado a respeito da sua capacidade de produção de óleo e outros produtos de interesse biotecnológico. Foram avaliadas diferentes espécies de microalgas dulcícolas isoladas de diferentes tipos de ambientes aquáticos da região Nordeste do Brasil, quanto a sua capacidade de crescimento, produção de biomassa e composição bioquímica. As espécies foram cultivadas em meio sintético e seu desenvolvimento foi acompanhado por contagem de células e por análises de fluorescência in vivo, mantidas sob condições controladas de luz e temperatura até a fase estacionária, quando os experimentos foram interrompidos e a biomassa seca foi obtida por liofilização. Os resultados mostraram diferentes resultados no crescimento e composição bioquímica das espécies, com altos teores de carboidrato e produtividade em Scenedesmus obtusus (D209WC), Selenastrum gracilis (D458WC) e Xanthonema sp. (D464WC), com valores em 35,93%, 35,79% e 47,16%, respectivamente. Quanto ao perfil lipídico, Actinastrum hantzschii (D467WC) e Pediastrum duplex (D511WC) apresentaram um teor elevado de ácidos graxos saturados (48,04%, 48,03%), e Scenedesmus quadricauda (D125WC) destacou-se pelo alto perfil de ácidos graxos saturados (51,26%) e monoinsaturados (27,08%). Os melhores teores de produtividade lipídica foram registrados para Selenastrum gracilis (D458WC) (23,65%), Pediastrum boryanum (D231WC) (23,07%), Coelastrum sp. (D193WC) (22,20%) e Synechocystis sp. (D331WC) (21,35%). As microalgas também foram avaliadas quanto à extração e quantificação de compostos fenólicos por cromatografia líquida de alta eficiência, como também, determinação da atividade antioxidante através do sequestro dos radicais DPPH (2,2-difenil-1-picril-hidrazil) e ABTS + (2,2'-azinobis(3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico)), concluindo que as dez cepas possuem uma boa atividade antioxidante frente aos métodos utilizados, com destaque para Scenedesmus quadricauda (D125WC), que apresentou valores máximos em relação às demais espécies. Considerando-se o rápido crescimento, produtividade, considerável teor lipídico e de carboidratos, melhor perfil em ácidos graxos saturados e monoinsaturados e demais análises Scenedesmus quadricauda (D125WC), Selenastrum gracilis (D458WC), Coelastrum sp. (D193WC) apresentam-se como possíveis fontes de matéria-prima para produção de biodiesel.

Palavras-chave
Antioxidantes; Biodiesel; Organismos fotossintetizantes.

Abstract
Bioprospecting of species of regional microalgae from the Northeast of Brazil for application in the production of biofuels. Only a relatively modest number of microalgae have been investigated regarding their capacity to produce oil and other products of biotechnological interest. Different species of freshwater microalgae isolated from different types of aquatic environments in the Northeast Region of Brazil were evaluated in terms of their growth capacity, biomass production and biochemical composition. The species were grown in synthetic media and their development was accompanied by cell counting and fluorescence analysis in vivo, kept under controlled conditions of light and temperature until the stationary phase, when the experiments were interrupted and the dry biomass was obtained by freeze-drying. The results showed different results in the growth and biochemical composition of the species, with high levels of carbohydrate and productivity in Scenedesmus obtusus (D209WC), Selenastrum gracilis (D458WC) and Xanthonema sp. (D464WC), with values of 35.93%, 35.79% and 47.16%, respectively. As for the lipid profile, Actinastrum hantzschii (D467WC) and Pediastrum duplex (D511WC) presented a high content of saturated fatty acids (48.04%, 48.03%), and Scenedesmus quadricauda (D125WC) stood out for the high profile of acids saturated (51.26%) and monounsaturated (27.08%). The best levels of lipid productivity were recorded for Selenastrum gracilis (D458WC) (23.65%), Pediastrum boryanum (D231WC) (23.07%), Coelastrum sp. (D193WC) (22.20%) and Synechocystis sp. (D331WC) (21.35%). Microalgae were also evaluated for the extraction and quantification of phenolic compounds by high performance liquid chromatography, as well as the determination of antioxidant activity by sequestering the radicals DPPH (2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl) and ABTS + (2,2'-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)), concluding that the ten strains have a good antioxidant activity compared to the methods used, with emphasis on Scenedesmus quadricauda (D125WC), which presented maximum values in relation to other species. Considering the rapid growth, productivity, considerable lipid and carbohydrate content, better profile in saturated and monounsaturated fatty acids, and other Scenedesmus quadricauda (D125WC), Selenastrum gracilis (D458WC), Coelastrum sp. (D193WC) are possible sources of raw material for the production of biodiesel.

Keywords
Antioxidants; Biodiesel; Photosynthetic organisms.

DOI
10.21438/rbgas(2020)071624

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ISSN 2359-1412