Compendio metodológico para la extracción de lípidos totales a partir de Biomasa Microalgal

Lo descrito en este documento es el resultado de una serie de experiencias realizadas, así como modificaciones y adaptaciones de técnicas empleadas en diversos organismos acuáticos, con la finalidad de evaluar la producción de biomasa microalgal con alto contenido lipídico, desde su cultivo hasta el análisis de lípidos totales. La biomasa microalgal es la materia orgánica producida a partir del cultivo de microalgas que, bajo determinadas condiciones, acumula los denominados compuestos bioactivos, metabolitos secundarios o biomoléculas. El desarrollo de nuevas técnicas o la modificación de estas, para describir procesos, conllevan a la obtención o mejora de un producto, el cual deberá contar con los máximos niveles de calidad y cantidad que se requiere producir. Durante la investigación, el desarrollo de cada flujo de trabajo, se ha llevado a cabo bajo determinadas condiciones ambientales y estructurales, que deben de servir al usuario como referente mas no como patrón, pues éstas contribuyen, en gran medida, a definir el proceso, que para cada lugar y condición es particularmente especial.

Microalgas na Produção de Biodiesel: Extração e Composição Lipídica

The uninterrupted rise in emission of greenhouse gases open way to the use of biofuels, due to politics that focus on fuel safe, clean and renewable. The use of microalgae for biodiesel production has been described as one of the most promising sources of biomass for biofuels. The aim of this study was to evaluate the extraction and lipid profile of the microalgae Dunaliella tertiolecta, Isochrysis galbana and Tetraselsim gracilis. The extractions were performed with solvents chloroform /methanol and petroleum ether. The lipid profile was analyzed by gas chromatography after transesterification.The petroleum ether showed more efficiency in the extraction, the best result obtained was in the microalgae D. tertiolecta with 19.52% of lipid. The lipid profile analysis indicated a biodiesel stable to oxidation and elevated viscosity

Cultivo da microalga marinha Chaetoceros calcitrans (BACILLARIOPHYCEAE) utilizando diferentes tipos de água marinha artificial

The use of microalgae as live food to a wide variety of organisms is one of the most important aspects in aquaculture. Several commercial formulations have been available in the marine aquarium market in order to prepare artificial sea water (ASW). The present study accounted microalgae Chaetoceros calcitrans performance cultured using different ASW in comparison to natural seawater(NSW). it was carried out using red Sea, Coralife and oceanic, three different ASW brands and NSW as control. nonaerated cultures were grew in 400 mL with Conwy culture medium with five replicates each under defined conditions. All cultures began with an algal inoculum of 208.000 cells/mL. a 5-mL aliquot was removed daily from each culture for cells counts. data obtained using polynomial regression test demonstrated that all ASW brands reached higher algal density rates than the one with NSW, though the three ASW brands were significantly heterogeneous. C. calcitrans raised with oceanic and red Sea brands showed similar growth rates and both were higher than Coralife brand. the results suggest that all three ASW brands studied can be used in the culture of this microalgae specie.

Cultivo e avaliação do potencial da microalga Chlorella zofingiensis para a produção de biodiesel e produtos de valor acrescentado

O presente trabalho tem como objetivo o cultivo da microalga Chlorella zofingiensis, e a avaliação da sua potencial aplicação na produção de biodiesel e de produtos de valor acrescentado, de entre os quais se destacam os antioxidantes. Com o intuito da produção de biocombustível é necessário efetuar o cultivo da microalga num volume que permita a obtenção de elevada quantidade de biomassa para a concretização do trabalho. Além deste biocombustível, existe ainda a possibilidade de valorização de alguns produtos com valor comercial, como é o caso da astaxantina, a saber na área farmacêutica, alimentar ou até mesmo cosmética. O cultivo da microalga foi feito em meio Bold’s Basal Medium (BBM), inicialmente em matrazes de 5 L e, quando se obteve uma cultura suficientemente densa, inocularam-se fotobiorreatores de 50 L. Conseguiu-se atingir uma concentração máxima de 0,76 g/L, no reator de 5 L, após cerca de 6 semanas de ensaio. Por sua vez, em fotobiorreatores de 50 L, a concentração máxima obtida foi de 0,4 g/L, após 4 semanas de ensaio. Nestas culturas foi possível obter-se uma percentagem lipídica de 7 %, apresentado concentração de pigmentos por litro de cultura na ordem dos 10 mg/L, 4 mg/L e 2 mg/L de clorofila a, clorofila b e carotenoides totais, respetivamente. Com esta percentagem lipídica recuperaram-se 400 mg de óleo, obtendo-se posteriormente 280 mg de biodiesel. Pela análise à amostra de biodiesel obtida foi possível obter o perfil lipídico desta microalga, quando cultivada em meio BBM, sendo 41% de ácido palmítico (C16:0), 9% de ácido esteárico (C18:0), 27% de ácido oleico (C18:1) e 23% de ácido linoleico (C18:2). Os resultados obtidos mostram que a Chlorella zofingiensis é uma microalga com interesse potencial para a produção de clorofila e carotenóides, mas não para o óleo para a produção de biodiesel.

Cultivo masivo de la microalga nativa Isochrysis sp., como fuente de alimento de post-larvas de moluscos bivalvos

Compara la producción nativa de la microalga nativa con la especie importada Isochrysis galbana, la cual es utilizada como alimento de larvas y semillas de moluscos bivalvos en el laboratorio. Concluye que la utilización de microalgas nativas, aisladas del medio natural, así como el uso de nutrientes inorgánicos; es una metodología práctica y económica de producción masiva de larvas.

Estudo da influência de parâmetros ambientais (Fe e N) na produtividade lipídica da microalga Chlamydomonas sp.

Mestrado em Engenharia Química - Ramo Tecnologias de Protecção Ambiental

Optimização da produtividade lipídica da microalga Arthrospira platensis como matéria-prima para biocombustíveis

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Bioenergia

Estudo do crescimento da microalga Chlorella vulgaris numa água residual tratada, sob diferentes condições de fotoperíodo e temperatura

Dissertação apresentada à Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia, para a obtenção do grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Produção de bioetanol a partir da microalga Scenedesmus obliquus

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Crecimiento y ciclo de vida de la Microalga Dunaliella salina Teodoresco (CLHOROPHYTA, VOLVOCALES) de las Salinas de los Chimus (Ancash) y las Salinas de Chilca (Lima)

Para el estudio de la microalga Dunaliella salina Teodoresco, se colectaron muestras de 2 lagunas hipersalinas; las Salinas de Chimus y las Salinas de Chilca. La metodología usada fue la técnica de micropipeta, tratamiento con antibiótico y la técnica de sedimentación algal, obteniendo cultivos unialgales y axénicos. El medio usado fue medio Johnson modificado en agua de mar, utilizado concentraciones de NaCl (1 – 5M), éste permitió evaluar el crecimiento, densidad y velocidad algal a través de conteo en cámara de Newbahuer y lecturas de absorvancia en espectrofotómetro. La relación entre los métodos de conteo, se realizó con el análisis de regresión potencial. Las mejores densidades algales se observaron en cultivo de concentraciones 1M, 1,5M y 3,5M de NaCl, para las cepas de las salinas de Chimus y Chilca. La mayor densidad algal ( 4,603 x 106 cels. ml-1 equivalente al 56.4 % para la cepa de Chimus) se observó en el cultivo de 1,5M de NaCl. La velocidad de crecimiento durante la fase exponencial para ambas cepas, estuvieron entre 0,56-0,83 div. día-1, con un Td de 29-43 horas, en cámara de Newbahuer como en espectrofotómetro y a las mismas concentraciones de cultivo.

Cultivo masivo de microalgas en Biorreactores verticales

El cultivo masivo de microalgas en biorreactores presenta una alta tasa de productividad frente a los cultivos abiertos, esta ventaja, aunada a determinados factores ambientales, se relaciona directamente con la cantidad y calidad de biomasa algal obtenida como producto final en el proceso de cultivo. El presente trabajo centró sus investigaciones en la evaluación de los parámetros físicos del ambiente (temperatura e intensidad lumínica), así como, físico-químicos (temperatura, pH y CO2) en la capacidad de carga de los cultivos. La investigación se desarrolló en el invernadero del Área de Biotecnología Acuática, del Instituto del Mar del Perú, dentro del marco del Proyecto IMARPE-EEP-FINCyT, denominado “Determinación de la Biomasa Microalgal potencialmente acumuladora de lípidos para la obtención de combustibles”, según contrato Nº025-FINCYT-PIBAP-2007. Los cultivos se realizaron empleando la cepa IMP-LBA-009, correspondiente a la microalga Nannochloropsis spp., con un flujo de producción semi-continuo por 48 horas, en un periodo de 6 meses, entre julio a diciembre, Bajo condiciones de iluminación (22,003.93 Lux.m-2.seg-1 ±10640.94), temperatura ambiental (31.7°C±2.8), temperatura de cultivo (25.7°C±1.2), CO2 (0.2 g.L-1) y pH (8.36 ±0.18); los resultados mostraron que la producción de biomasa húmeda fue 0.48g.L-1, equivalente a 0.13 g.L-1 de biomasa seca, durante los meses de octubre y noviembre, con una razón de conversión BS/BH del 28%. El impacto lumino-térmico, al interior del invernadero, favoreció el incremento progresivo de la concentración celular del cultivo en biorreactores, por ende, la producción de biomasa húmeda y seca, durante el periodo de trabajo.

Aislamiento, identificación, clonación y análisis filogénico de la microalga Prorocentrum minimum (PAVILLARD) J. Schiller 1933 Aislada de la Bahía del Callao - Perú

Las Floraciones Algales Nocivas (FAN) o Mareas Rojas son decoloraciones del agua visible a simple vista debido a la proliferación de uno o más microorganismos planctónicos como las microalgas, estas pueden alcanzar niveles altos y producir efectos adversos a la salud humana, como también, causar daños a otros organismos marinos cercanos a la costa. Por tal motivo, existió el interés de aislar, identificar y hacer un estudio filogenético de la especie Prorocentrum minimum encontrada en la Bahía del Callao- Perú. Se realizaron varias tomas de muestras de agua de mar para su posterior identificación morfológica, se les efectuó la técnica de purificación de la microalga, y a su vez, se adquirió un estándar de Prorocentrum minimum del Instituto Provasoli- Guillard National Center for Culture of Marine Phytoplankton (CCMP), USA. Se realizó la curva de crecimiento para la concentración de la densidad microalgal, posteriormente se efectuó la extracción de ADN y la filogenia molecular a partir de las secuencias de las subunidades del ribosoma LSU rRNA de la especie Prorocentrum minimum. Se identificó P. minimum y P gracile, que fueron especies epibentónicos cercanas por ser más recientes evolutivamente. Para la confirmación de la presencia ausencia de alguna biotoxina marina en el cultivo de Prorocentrun minimum, se estableció un análisis cuantitativo de la dosis respuesta del animal en el bioensayo en ratón. Se logró obtener la purificación de cultivo de Prorocentrum minimum y estandarizar el protocolo de trabajo, se confirmó la filogenia de la especie de microalgas. No se logró obtener la toxina DSP del cultivo de la microalga.

INFLUÊNCIA DO TEOR DE NITROGÊNIO NO CULTIVO DE Spirulina maxima EM DOIS NÍVEIS DE TEMPERATURA: Parte II: PRODUÇÃO DE LIPÍDIOS

A microalga Spirulina maxima foi cultivada em meios com 2,5g/L KNO3 (2,5N), proposto por PAOLETTI et al [10] e considerado meio padrão, em meios com 0,2g/L KNO3 (0,2N) e em ausência de nitrogênio (0,0N) nas temperaturas de 25°C e 35°C. A composição da biomassa celular seca apresentou a 35°C um aumento médio dos lipídios totais, de 2,8 vezes do meio com ausência de nitrogênio (0,0N) e 2,9 vezes do meio 0,2N em relação ao meio padrão. A 25°C apresentou um aumento médio de 3,1 vezes do meio com ausência de nitrogênio (0,0N) e 3,2 vezes do meio 0,2N em relação ao meio padrão. A biomassa em forma de gel de cada tratamento foi recolhida e feita a extração dos lipídios totais, os quais foram pesados em base seca. As análises estatísticas dos resultados, em estimativa não linear com superfície de resposta e regressão múltipla com análise de resíduos, mostraram para o aumento dos lipídios totais uma função linear com a temperatura (T) e não linear com o nitrogênio (N), ajustando-se a um modelo onde o coeficiente de regressão R=0,99459 e a equação LIPT = A+B²T+CN ².

Influência do teor de nitrogênio no cultivo de Spirulina maxima em duas temperaturas - Parte I: Alteração da composição da biomassa

Spirulina maxima é uma cianobactéria de grande interesse para a produção de substâncias nutritivas e terapêuticas. É mesofílica, essencialmente fotoautotrófica, sendo suas principais fontes de nitrogênio os nitratos, uréia ou sais de amônio em meios com alta alcalinidade [1, 2, 3, 10, 16]. Spirulina maxima foi cultivada em fermentadores, expostos a luz com intensidade de 2400lux, contendo 3L do meio proposto por PAOLETTI, PUSHPARAJ & TOMASELLI [7] com concentração de 2,5g/L de KNO3, em meio modificado com 0,2g/L de KNO3 e em meio sem fonte de nitrogênio, denominados respectivamente meios 2,5N, 0,2N e SN, visando observar as alterações provocadas em sua composição final. Em culturas crescidas a 35ºC observou-se redução do teor de proteínas na massa celular seca de 28,84% e de 32,87%, aumento do teor de carboidratos de 30,34% e de 54,21% e aumento dos lipídios totais de 287,90% e 277,37%, quando se utilizou os meios 0,2N e SN, respectivamente, em comparação com o meio 2,5N. O teor de cinzas mostrou variação desprezível. Quando a temperatura de cultivo foi reduzida para 25ºC, ocorreu uma redução do teor de proteínas da massa seca de 40,28% e 39,02%, aumento de teor de carboidratos de 88,90% e de 91,15% e aumento do teor de lipídios totais em 321,25% e de 307,08%, quando se utilizou os meios 0,2N e SN em comparação com o meio 2,5N, respectivamente. Os resultados mostraram alterações sensíveis na composição da biomassa seca, com a diminuição do teor de nitrogênio e da temperatura de cultivo, exceto no teor de cinzas que não foi significativo.

Influência do estresse nutricional programado na composição da microalga isochrysis galbana

Global warming due to Greenhouse Gases (GHG) emissions, especially CO2, has been identified as one of the major problems of the twenty-first century, considering the consequences that could represent to planet. Currently, biological processes have been mentioned as a possible solution, especially CO2 biofixation due to association microalgae growth. This strategy has been emphasized as in addition to CO2 mitigation, occurs the production of biomass rich in compounds of high added value. The Microalgae show high photosynthetic capacity and growth rate higher than the superior plants, doubling its biomass in one day. Its culture does not show seasons, they grow in salt water and do not require irrigation, herbicides or pesticides. The lipid content of these microorganisms, depending on the species, may range from 10 to 70% of its dry weight, reaching 90% under certain culture conditions. Studies indicate that the most effective method to promote increased production of lipids in microalgae is to induce stress by limiting nitrogen content in the culture medium. These evidences justify research continuing the production of biofuels from microalgae. In this paper, it was studied the strategy of increasing the production of lipids in microalgae I. galbana with programmed nutritional stress, due to nitrogen limitation. The physiological responses of microalgae, grown in f / 2 with different concentrations of nitrogen (N: P 15,0-control, N: 5,0 P and N: P 2,5) were monitored. During exponential phase, results showed invariability in the studied conditions. However the cultures subjected to stress in stationary phase, showed lower biomass yields. There was an increase of 32,5% in carbohydrate content and 87.68% in lipids content at N: P ratio of 5,0 and an average decrease of 65% in protein content at N: P ratios of 5, 0 and 2.5. There were no significant variations in ash content, independently of cultivation and growth phase. Despite the limitation of biomass production in cultures with N: P smaller ratios, the increase of lipid accumulation highest lipids yields were observed as compared to the control culture. Given the increased concentration of lipids associated to stress, this study suggests the use of microalgae Isochrysis galbana as an alternative raw material for biofuel production