Ação de campos magnéticos no cultivo de Chlorella kessleri LEB 113 e Chlamydomonas reinhardtii
Autor: Lenon Medeiros Bauer (Currículo Lattes)
Resumo
As microalgas apresentam potencial biotecnológico e sua biomassa pode ser empregada para melhorar o valor nutricional de produtos alimentícios e rações para animais. Além disso, podem ser utilizadas na produção de biocombustíveis e na diminuição do efeito estufa a partir da mitigação de CO2. Nos últimos anos, houve crescente atenção sobre os efeitos biológicos que os campos magnéticos (CM) são capazes de promover, tais como estimular o crescimento microalgal, e assim, tornar viável economicamente a sua produção. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos da aplicação de CM no crescimento de Chlorella kessleri LEB 113 e em cepas de Chlamydomonas reinhardtii 2137 (selvagem) e Wt-S1 (geneticamente modificada). Além disso, as biomassas destas microalgas foram avaliadas quanto a composição proximal, parâmetros cinéticos, produção de pigmentos e antioxidantes pela célula, e estes resultados foram comparados com os respectivos cultivos controle (CC) (sem aplicação de CM). O trabalho foi dividido em duas etapas: na primeira foram feitos ensaios com Chlorella kessleri e na segunda, os ensaios com as duas cepas de Chlamydomonas. Desta forma, na primeira etapa C. kessleri LEB 113 foi exposta a ação de CM de 30 e 60 mT durante 24 h d-1 ou 1 h d-1, e os cultivos foram realizados em fotobiorreator tubular vertical (2 L) em meio BG-11, durante 10 d a 30ºC, iluminância de 42,6 µmol m-2 s-1 e fotoperíodo 12 h claro/escuro. Na segunda etapa, CM de 11 e 20 mT foram aplicados durante 1 h d-1 em cultivos de duas cepas de C. reinhardtii em reatores tipo Erlenmeyer (2 L), a 28°C, 125 rpm, 41,6 µmol m-2 s-1 e fotoperíodo de 12 h claro/escuro, durante 10 d. Ambas as condições de CM estudadas estimularam a concentração máxima de biomassa (Xmáx) nos cultivos de C. kessleri, porém o CM de 60 mT aplicado por 1 h d-1 apresentou maiores valores de Xmáx (1,39 ± 0,07 g L-1), produtividade volumétrica máxima (Pmáx) (132,5 ± 10,1 mg L-1 d-1) e velocidade específica máxima de crescimento (µmáx) (0,34 0,01 d-1), comparados com o CC. Esta condição também estimulou a síntese de lipídios (23,8 ± 1,1 % m m-1), clorofila a (8,87 ± 1,77 mg L-1), carotenoides totais (2,23 ± 0,02 mg L-1), e a atividade antioxidante da biomassa, em relação ao CC. O cultivo com aplicação de CM de 30 mT por 1 h d-1 apresentou Xmáx 36,0 % maior que o CC (0,76 ± 0,06 g L-1), e estimulou a produção de proteínas (58,6 ± 0,2 % m m-1), lipídios (23,6 ± 0,7 % m m-1), clorofila a (7,85 ± 0,66 mg L-1), clorofila b (3,35 ± 0,22 mg L-1) e carotenoides totais (2,34 ± 0,08 mg L-1). Os cultivos de C. reinhardtii não apresentaram aumento na concentração de biomassa quando expostos aos CM, sendo que a cepa sem parede celular mostrou-se mais sensível aos CM, apresentando menores valores de Xmáx e Pmáx em relação ao CC. Entretanto, a aplicação de CM de 20 mT nesta cepa aumentou a produção de lipídios em 31,6 %, em relação ao CC (16,0 ± 0,5 % m m-1). O CM de 11 mT estimulou a produção de lipídios (19,2 ± 0,5 % m m-1), carboidratos (20,7 ± 0,7 % m m-1), clorofilas a (7,74 ± 0,41 mg L-1), clorofilas b (4,59 ± 0,23 mg L-1) e carotenoides totais (2,71 ± 0,21 mg L-1), além de aumentar a atividade antioxidante na biomassa. Os resultados obtidos neste estudo comprovaram a eficiência dos CM durante os cultivos microalgais, promovendo a estimulação do crescimento celular, contribuindo com a diminuição de custos na produção de biomassa, bem como na estimulação da síntese de biocompostos de interesse biotecnológico.