Cultivo de Spirulina sp. LEB 18 em concentrado de dessalinização suplementado com nutrientes alternativos

Autor: Tiago Silva Gondim (Currículo Lattes)

Resumo

O concentrado de dessalinização (CD) é um resíduo com elevada carga iônica resultante do processo de dessalinização de águas subterrâneas salobras. Esse rejeito pode ser empregado no cultivo de microalgas, mas sua elevada salinidade, associada às baixas concentrações de macronutrientes essenciais como carbono, nitrogênio e fósforo, tende a reduzir a concentração de proteínas na biomassa. Além disso, embora existam estudos em biorreatores abertos em condições outdoor, ainda são limitadas as informações sobre aumento de escala de cultivos com CD em fotobiorreatores tubulares, o que restringe a avaliação mais precisa do efeito do resíduo em sistemas com maior controle de variáveis. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do CD como meio alternativo para o cultivo de Spirulina sp. LEB 18, considerando diferentes estratégias de suplementação de nutrientes e o desempenho do cultivo em escala ampliada. O estudo foi dividido em três etapas. Na primeira, a microalga foi cultivada em fotobiorreator tubular vertical de 2 L sob duas condições, 75% e 95% (v v-1) de CD, enriquecido com 100% das fontes de nitrogênio, fósforo, ferro, EDTA e micronutrientes do meio Zarrouk. Como comparação, utilizaram-se um controle negativo (Zarrouk modificado, sem bicarbonato), sendo o CO2 fornecido como fonte de carbono em todos os tratamentos, e um controle positivo (Zarrouk padrão). Na segunda etapa, avaliou-se a suplementação do CD com três diferentes fontes de nitrogênio (sulfato de amônio, NPK e ureia), em associação ao fosfato monoamônico como fonte de fósforo. Na terceira, a condição com 95% (v v-1) de CD foi escalonada para fotobiorreatores tubulares verticais de 10 L, mantendo-se a composição nutricional do meio de cultivo da primeira etapa. Na primeira etapa, o cultivo com 95% (v v-1) de CD apresentou desempenho equivalente ao meio Zarrouk, alcançando concentração máxima de biomassa (Xmáx) de 1,73 g L-1 e teor proteico de 65,7%, sem diferença significativa (p > 0,05) em relação aos controles. Esses resultados indicam que, quando suplementado adequadamente, o CD pode substituir o meio Zarrouk sem comprometer a produção de biomassa e o teor proteico. Na segunda etapa, a suplementação de CD com fertilizantes nitrogenados inibiu o crescimento da microalga, provavelmente em decorrência da toxicidade por amônia. Na terceira etapa, o escalonamento do cultivo para fotobiorreatores de 10 L, utilizando 95% (v v-1) de CD suplementado, manteve a estabilidade metabólica da microalga, com Xmáx de 0,88 g L-1 e teor proteico de 73,2%, sem diferença significativa em relação aos controles (p > 0,05). A manutenção de elevados teores de proteínas mesmo em escala ampliada reforça a robustez fisiológica da microalga frente ao uso do CD. Esses resultados confirmam o potencial do CD como meio alternativo sustentável para o cultivo de Spirulina. A substituição parcial da água doce e dos sais sintéticos por CD possibilita a valorização de um rejeito ambientalmente desafiador. Além disso, a estabilidade observada no cultivo em escala ampliada indica viabilidade técnica para aplicação em fotobiorreatores de maior porte, reforçando uma estratégia promissora para a produção de biomassa microalgal rica em proteínas a partir de recursos locais.