Conteúdo lipídico e biomassa de Chlorella homosphaera cultivada de modo heterotrófico sob diferentes concentrações de carbono e nitrogênio

Abstract

O crescente interesse no estudo do cultivo de microalgas tem sido realizado visando á produção de biomassa tanto para uso na elaboração de alimentos quanto para a obtenção de compostos bioativos e medicinais com alto valor no mercado mundial. Estes são empregados especialmente no desenvolvimento de alimentos funcionais, por suas propriedades nutricionais e farmacêuticas. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da concentração das fontes de carbono (glicose, C6H12O6) e nitrogênio (N-NO3) no crescimento heterotrófico e na produtividade lipídica da microalga Chlorella homosphaera. O planejamento fatorial fracionário utilizado foi do tipo 32, o qual totaliza 9 combinações, das quais foram utilizadas apenas 5 combinações sendo uma delas em triplicata. Os fatores de estudo foram as concentrações de glicose (5, 10 e 15 g.L-1) e de N-NO3 (82,5; 165 e 247,5 mg.L-1) e as respostas analisadas foram as concentrações de lipídeos totais e de biomassa. O cultivo realizado com 5 g.L-1 de glicose e 247,5 mg.L-1 de N-NO3 foi o que apresentou maior produção de biomassa (1,22 g.L-1) e maior produtividade lipídica (13,07 mg.L-1.d-1), com predominância dos ácidos graxos palmítico (C16:0 - 23,6 %p/p) e linoléico (C18:1n9 - 22,4 %p/p). A interação entre a concentração de glicose e de N-NO3 influenciou significativamente as respostas concentração de lipídeos totais e a concentração máxima de biomassa. A microalga em estudo produziu a maior concentração de lipídeos quando cultivada com a menor concentração de glicose associada a maior concentração de nitrogênio do planejamento experimental, o que é muito promissor para a indústria.

The increasing interest in the study of microalgae cultivation has been oriented to biomass production in order to use it in food preparation, as well as in bioactive compounds with high medicinal value in the world markets. They are especially used in functional food development, owing to their nutritional and pharmaceutical properties. The aim of this study was to evaluate the effect of different concentrations of the carbon source (glucose) and nitrogen source (N-NO3) in heterotrophic growth and lipid productivity of microalga Chlorella homosphaera. The fractional factorial design used was of type 32, which offers 9 combinations, only 5 were used and one of them in triplicate. The factors were glucose (5, 10 and 15 g.L-1) and N-NO3 (82.5; 165 and 247.5 mg.L-1) concentrations and the response variables were the total lipid and the biomass concentrations. The treatment with 5 g.L-1 of glucose and 247.5 mg.L-1 of N-NO3 showed the highest biomass yield (1.22 g.L-1) and the highest lipid productivity (13.07 mg.L-1.d-1), predominantly composed of palmitic (C16:0 - 23.6 %w/w) and linoleic (C18:1n9 - 22.4 %w/w) fatty acids. The interaction between the concentration of glucose and N-NO3 concentration influenced significantly the responses of total lipids and the maximum concentration of biomass. The microalga studied produced a higher concentration of lipids when grown with the lowest concentration of glucose associated with a higher concentration of nitrogen experimental design, which is very promising at the industrial.