Campos magnéticos aplicados em cultivos microalgais : avaliação das alterações no crescimento, biofixação de CO2 e atividade fotossintética
Autor: Kricelle Mosquera Deamici (Currículo Lattes)
Resumo
As microalgas, por meio da fotossíntese, utilizam a energia solar, dióxido de carbono (CO2) e nutrientes para geração de biomassa, rica em proteínas, carboidratos e lipídeos. Estes micro-organismos podem ser cultivados em ambientes não controlados (outdoor) ou com as condições de cultivo controladas (indoor) e são capazes de captar o CO2 atmosférico, auxiliando na diminuição do efeito estufa na atmosfera. Os campos magnéticos (CM) vêm sendo aplicados durante o cultivo de microalgas com intuito de incrementar a produção de biomassa e produção de biocompostos, porém, a forma de atuação do CM nas células microalgais ainda é uma questão controversa. Nesse contexto, o objetivo da tese foi avaliar se o CM influencia o crescimento de microalgas em cultivos outdoor e indoor, bem como a influência do magnetismo na biofixação de CO2 e atividade fotossintética. As microalgas Spirulina sp. LEB 18 e Chlorella fusca LEB 111 foram cultivadas em fotobiorreatores tipo raceway com aplicação de 25 mT por 24 h e por 1 h d-1. Esses cultivos foram realizados em ambiente outdoor e indoor, avaliando o crescimento das microalgas, o perfil proteico, conteúdo de clorofila, consumo do meio de cultivo e composição da biomassa. Para avaliação da biofixação de CO2, foi utilizada a microalga Chlorella fusca com aplicação de 30 e 60 mT por 24 h e 1 h d-1, e além deste parâmetro, foi avaliado a produção de biocompostos, tais como proteínas, carboidratos e lipídeos. Para avaliar se houve alteração na taxa fotossintética com aplicação de CM, foi estudada a microalga Spirulina platensis SAG 21.99 sob ação do CM de 30 mT por 24 h e por 1 h d-1. As respostas obtidas mostraram que ambas as microalgas cultivadas nos raceways foram capazes de alterar sua velocidade de crescimento mediante ação do CM, e que esse efeito foi mais pronunciado quando aplicado por 24 h nos cultivos outdoor. Cerca de 100% a mais de biomassa de Spirulina foi obtida nesta condição (CM por 24 h), enquanto que nos cultivos de Chlorella, a concentração de biomassa foi incrementada tanto nos cultivos outdoor quanto indoor. Nos cultivos indoor com Chlorella, o CM aumentou 45 % a produção de biomassa quando comparado ao controle. Também foi possível concluir que a biofixação do CO2 foi mais eficaz sob ação do CM, uma vez que a aplicação de 60 mT por 1 h d-1 nos cultivos de Chlorella fusca aumentou em cerca de 50% a biofixação de CO2, além de aumentar a concentração de biomassa e acúmulo de carbono inorgânico dissolvido no meio. Com relação à taxa fotossintética que foi avaliada pelos transientes de fluorescência de clorofila, os resultados demonstraram que o CM aumenta o desempenho do fotossistema II (PSII), uma vez que o nível de fluorescência em diferentes pontos temporais nas curvas OJIP com CM por 1 h d-1 aumentou durante todos os dias testados. Além disso, foi demonstrado que o PSII foi positivamente afetado em culturas com ação de CM, considerando que o rendimento quântico aumentou nessas condições.