Production of carotenoids from microalgae cultivated using agroindustrial wastes

Rodrigues, Daniele Bobrowski; Flores, Érico M.M.; Barin, Juliano Smanioto; Mercadante, Adriana Zerlotti; Jacob‐Lopes, Eduardo; Zepka, Leila Queiroz

doi:10.1016/j.foodres.2014.06.037

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“…En este sentido, las cianobacterias han despertado un gran interés biotecnológico por su empleo en procesos de biorrefinería, que resulta en la generación de productos de forma integrada a partir de fuentes renovables [4,2]. El cultivo de las cianobacterias puede afectarse por algunos aspectos fisicoquímicos, por lo que generar altas productividades de pigmentos requiere controles en sistemas de iluminación, fotobiorreactores adecuados y empleo de nutrientes económicos [5].…”

Section: Introductionunclassified

Producción de pigmentos por Aphanothece microscópica Nageli a partir de residuos industriales lácteos

Streit

Ramírez-Mérida

Zepka

et al. 2017

Ingeniare. Rev. chil. ing.

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RESUMENLos sistemas basados en el uso de microalgas para la obtención de bioproductos son considerados un área prometedora para aplicaciones industriales. El objetivo del trabajo fue evaluar la producción de ficobiliproteínas y clorofila-a cuando Aphanothece microscopica Nägeli es cultivada en sistemas autotróficos y heterotróficos. Para ello, se desarrollaron sistemas de cultivos heterotróficos (en ausencia de luz) y autotróficos (2 klux de intensidad luminosa) en biorreactores a pH 7,6, 20 ºC, 1 vvm de aireación, empleando como medios de cultivo un efluente de industria láctea con relación C/N 20 y N/P 10, y BG11. Inóculo inicial 200 mg/L. Se efectuó el monitoreo de concentraciones de clorofila-a y ficobiliproteinas en fase logarítmica y estacionaria. Se observaron las mayores concentraciones de pigmento en la fase logarítmica: mayores concentraciones de clorofila-a en cultivos autotróficos y predominio de aloficocianina y ficoeritrina en cultivos heterotróficos. Los resultados mostraron el efecto de las variables en estudio para la producción de pigmentos, en la fase de crecimiento logarítmico, lo que indica la posibilidad de producir en sistemas heterotróficos de Aphanothece microscopica Nägeli, aproximadamente 3.185 ton/ año de biomasa, para 3.127 kg/año clorofila, 232.825 kg/año ficocianina, 47.775 kg/año aloficocianina y 7.008 kg/año ficoeritrina, cuando se utiliza efluente de industria láctea como medio de cultivo.Palabras clave: Biorrefinería, cianobacterias, clorofila, efluentes lácteos, ficobiliproteína. ABSTRACTThe systems that use microalgae to obtain bioproducts are considered a promising area for industrial applications. The objective of this work was to evaluate the production of phycobiliproteins and chlorophyll-a by Aphanothece microscopica Nägeli, when it is cultivated in autotrophic and heterotrophic systems. Thus, the cultures were grown in heterotrophic (absence of light) and autotrophic (2 klux of light intensity) system, in bioreactors at pH 7.6, 20 ºC, 1 vvm aeration, using a dairy industry effluent, with C/N 20 and N/P 10, and BG11 as

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Section: Introductionunclassified

Producción de pigmentos por Aphanothece microscópica Nageli a partir de residuos industriales lácteos

Streit

Ramírez-Mérida

Zepka

et al. 2017

Ingeniare. Rev. chil. ing.

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“…As microalgas são micro-organismos promissores, uma vez que são constituídas por uma variedade de biomoléculas de interesse comercial, tais como aminoácidos, ácidos graxos, carotenoides, clorofila e compostos fenólicos (Zepka et al, 2008;Jacob-Lopes et al, 2007;Klejdus et al, 2010;Queiroz et al, 2011;Rodrigues et al 2014;Maadane et al, 2015;Maroneze et al, 2016).…”

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“…Dentre esses microrganismos as clorofíceas e cianobactérias estão entre as linhagens que tem sido fortemente exploradas em função do seu potencial produção de biomassa associado a esses valiosos compostos celulares, os quais podem ser amplamente aplicados como insumos intermediários e produtos finais de processos relacionados à bioenergia, alimentação e farmacêuticos (Zepka et al, 2008;Jacob-Lopes et al, 2010;Zepka et al, 2010;Queiroz et al, 2011;2014;Rodrigues et al 2015;Santos et al, 2016;Maroneze et al, 2016).…”

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Compostos Fenólicos Produzidos a Partir De Microalgas

Weber¹,

Nascimento²,

Barcia³

et al. 2017

Blucher Chemical Engineering Proceedings

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RESUMO -As microalgas tem despertado cada vez mais atenção pela sua capacidade em sintetizar inúmeros metabólitos bioativos de interesse. Nesse sentido, o objetivo do trabalho foi avaliar o conteúdo fenólico bem como o potencial antioxidante de Scenedesmus obliquus CPCC05 e Phormidium autmnalle. As biomassas foram produzidas em fotobiorreator de coluna de bolhas acoplado a uma plataforma de iluminação, operando de forma intermitente com alimentação de 1,5 L de meio BG11, concentração inicial de inoculo de 100 mg.L -1 , temperatura de 25 ºC, aeração de 1 volume de ar por volume de meio por minuto (VVM) através da injeção de ar enriquecido com 15,0% de dióxido de carbono (v/v), a relação volume de meio circundante na plataforma de iluminação e área escura foi de 20% e intensidade luminosa de 13000 Lux. O conteúdo fenólico foi extraído das biomassas por meio de agitação orbital com metanol e determinado através de reagente de Folin-Ciocalteu. A atividade antioxidante foi estabelecida através da capacidade do extrato fenólico em desativar espécies reativas de oxigênio. Com base nos resultados obtidos, a microalga Scenedesmus obliquus CPCC05 apresentou maior conteúdo fenólico total (871,2 µg EAG.g -1 ) bem como maior potencial antioxidante (23,5 µMol TE.g -1 ) em relação a Phormidium autumnale (552,6 µg EAG.g -1 e 16,3 µMol TE.g -1 ). Deste modo, sugere-se que essa microalga pode ser explorada como uma via natural de produção compostos fenólicos.

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“…Microalgas pertencem a uma classe extremamente diversificada de microrganismos fotossintéticos que apresentam uma grande diversidade em sua composição química e, portanto, isso os torna extremamente atraente para a bioprospeção e potencial exploração como fontes comerciais de uma vasta gama de biomoléculas, incluindo carotenoides (Borowitzka, 2013;Rodrigues et al, 2014). Por estas razões, as microalgas têm sido direcionadas como foco dos processos de biorefinaria economicamente viáveis, visto que, todos os componentes gerados a partir da biomassa de microalgas possuem alto valor para a geração de produtos aplicáveis em diversos setores industriais (Herrero et al, 2015;Suganya et al, 2016;Chew et al, 2017).…”

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“…Os antioxidantes astaxantina, β-caroteno e seus derivados hidroxilo, luteína, licopeno, zeaxantina, equinenona e cantaxantina são os principais carotenoides de valor comercial provenientes de microalgas (Rodrigues et al, 2014;Gong & Bassi, 2016). Consequentemente, a corrente produção industrial de carotenoides naturais usando microalgas envolve, principalmente, duas espécies, Dunaliella salina e Haematococcus pluvialis, que produzem β-caroteno e astaxantina, respectivamente.…”

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