Bioproducts from microalgae and cyanobacterial biomass as new agricultural inputs and food supplements: a sustainable approach

• Grant number: 23/05442-3
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: May 01, 2023
• End date: January 31, 2024
• Field of knowledge: Biological Sciences - Microbiology - Applied Microbiology
• Principal Investigator: Kelly Afonsina Fernandes
• Grantee: Rafael Domingues Aragoni
• CNAE: Fabricação de produtos químicos orgânicos não especificados anteriormente ; Coleta de resíduos não-perigosos ; Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Associated research grant: 22/11282-6 - Bioproducts from microalgae and cyanobacterial biomass as new agricultural inputs and food supplements: a sustainable approach, AP.PIPE

Abstract

O aumento de nutrientes (eutrofização artificial) especialmente compostos fosfatados e nitrogenados nos ecossistemas aquáticos, sobretudo em sistemas lênticos, proporciona um ambiente favorável ao desenvolvimento excessivo de plantas aquáticas e fitoplâncton (algas, microalgas e cianobactérias). O excesso de fitoplâncton e de matéria vegetal nos corpos d'água, além de provocar uma reação em cadeia, causando desequilíbrio ecológico e alterações nos padrões físico-químicos da água, ao se decomporem, liberam quantidades significativas de gases na atmosfera, potencializando o efeito estufa. Somado a isso, algumas espécies de cianobactérias podem liberar compostos tóxicos em eventos de florações, ocasionando intoxicação ou/e a morte de organismos aquáticos, terrestres e inclusive de humanos. Pesquisas recentes apontam que mais de 40% das massas de água do planeta encontram- se eutrofizadas e preveem que as mudanças climáticas acelerarão ainda mais a eutrofização de rios e lagos no mundo. Por isso, é necessária e urgente a implementação de políticas e ações entre sociedade, poder público e privado que garantam a preservação e uso sustentável dos ecossistemas aquáticos. As estações de tratamento de água (ETAs) e usinas hidrelétricas (UHE) do Brasil, por exemplo, têm investido em recursos tecnológicos e tratamento químico para garantir a qualidade da água e evitar a proliferação de cianobactérias/microalgas. No entanto, as florações são frequentes e lidar com elas representa um enorme desafio para essas companhias, especialmente durante estações do ano onde há o aumento da temperatura, intensificação da radiação solar e alterações no regime de chuvas que favorecem o desenvolvimento e acúmulo desses microrganismos no corpo d'água. Sabendo desse desafio técnico e entendendo a dinâmica das florações de cianobactérias/microalgas, a CyanoChem Soluções Ambientais tem investido em tecnologia e inovação com vistas em práticas sustentáveis que minimizem os impactos causados pela eutrofização sob uma ótica de economia verde. Nossa solução consiste em coletar a biomassa microalgal no ambiente e empregar tecnologia para transformá-la em insumos agrícolas com valor agregado. A exploração dos subprodutos microalgais já é uma realidade no mercado internacional no ramo alimentício, farmacêutico e agroindustrial. Entretanto, o aproveitamento da biomassa desses microrganismos é praticamente desprezado no cenário brasileiro. A presente proposta visa demonstrar a viabilidade técnica/inovação apresentada por meio de pesquisa estratégica e aprimoramentos de métodos para: (i) coletar a biomassa microalgal de ambientes eutrofizados, (ii) identificar os compostos com potencial biotecnológico, (iii) aprimoramento de técnicas para seleção de substâncias bioativas de alto valor comercial (macro e micronutrientes) para solos, plantas e alimentação animal e avaliar qualidade e segurança da biomassa como matéria-prima para o desenvolvimento de bioprodutos. Nosso projeto de P&D está em harmonia com pelo menos 6 dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) no Brasil apoiados pela ONU, a saber, ODSs 3, 6, 7, 12, 13 e 14. Além disso, a biomassa microalgal captura carbono da atmosfera e, portanto, nossas atividades também estão relacionadas a energia limpa e possível utilização como crédito de carbono.