Caracterização de microalgas para biofixação de CO2 e manipulação de sua composição bioquímica para aplicações industriais

• Processo: 19/07579-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Botânica Aplicada
• Pesquisador responsável: Ana Teresa Lombardi
• Beneficiário: Jaqueline Carmo da Silva
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/07988-5 - Bioprospecção, caracterização e otimização de microalgas brasileiras para a biofixação de CO2 e produção de biomoléculas de importância comercial, AP.TEM
• Assunto(s): Microalgas Moléculas bioativas Fisiologia Dióxido de carbono
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomoléculas | Culturas | culturas larga escala | fotobiorreatores | Fotossíntese | microalgas | Microalgas

Resumo

As algas são organismos fotossintéticos de crescimento rápido com requisitos nutricionais relativamente simples. Elas são capazes de sintetizar biomoléculas de alto valor agregado em grande variedade com possíveis aplicações em diferentes setores produtivos. Os produtos naturais estão ganhando importância, pois podem substituir compostos sintéticos, que tendem a ser mais alergênicos. Devido à plasticidade fisiológica das microalgas, a manipulação de sua composição bioquímica induzida pelo estresse abiótico pode levar ao aumento de biomoléculas de interesse. Prevê-se que tal processo tecnológico estaria bem relacionado com a redução geral de custos e aumento do valor agregado do produto final. Este projeto agrega a prospecção de microalgas com sua fisiologia e o desenvolvimento de uma técnica para modificar efetivamente a síntese de biomoléculas intracelulares. Nossos objetivos são investigar a fisiologia de 15 - 20 cepas de microalgas pertencentes a diferentes grupos, incluindo diatomáceas, cianobactérias e Chlorophytas. Sob condições controladas, as culturas serão expostas a diferentes cores de luz e concentrações de cobre como meio de manipular a produção de biomoléculas intracelulares de ocorrência natural. Além disso, a biofixação de CO2 será quantificada visando associar alta produtividade biotecnológica de microalgas à redução de um importante gás de efeito estufa. Biomoléculas como carboidratos totais, lipídios totais, composição de ácidos graxos, carotenóides, antioxidantes, proteínas e perfil de aminoácidos serão determinadas para cada condição testada. Conhecer a composição bioquímica das microalgas ajuda a entender sua fisiologia e diferentes aplicações da biomassa podem ser previstas. Alguns dos produtos intracelulares serão aplicados e testados em fórmulas cosméticas. Esperamos aumentar o teor de carotenóides e antioxidantes, compostos a serem aplicados em fórmulas cosméticas, nas células após exposição a diferentes cores de luz e concentração de cobre sem afetar a taxa de crescimento e definir um par de processos tecnológico de microalgas aplicável em culturas maiores. Este doutorado está dividido em quatro capítulos com os dois primeiros desenvolvidos no Brasil pela Universidade Federal de São Carlos e supervisionado pelo Profa. Ana T. Lombardi e os dois últimos capítulos desenvolvidos na Universidade de Málaga (Espanha) supervisionados pelo Prof. Felix D. Figueroa. Os três primeiros capítulos envolvem experimentos em escala de laboratório e o último será focado em culturas de larga escala. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SILVA, JAQUELINE CARMO; QUIROS, SANDRA ESCALANTE; LOMBARDI, ANA TERESA; FIGUEROA, FELIX LOPEZ. Biomass, photosynthetic activity, and biomolecule composition in Chlorella fusca (Chlorophyta) cultured in a raceway pond operated under greenhouse conditions. Journal of Biotechnology, v. 367, p. 8-pg., 2023-04-17. (19/07579-0, 18/07988-5)

STABLEIN, MICHAEL J.; BARACHO, DOUGLAS H.; WATSON, JAMISON T.; SILVA, JAQUELINE C.; ZHANG, YUANHUI; LOMBARDI, ANA T.. Microalgal photosynthetic inhibition and mixotrophic growth in Post Hydrothermal Liquefaction Wastewater (PHW). ALGAL RESEARCH-BIOMASS BIOFUELS AND BIOPRODUCTS, v. 60, DEC 2021. (18/07988-5, 19/07579-0)