Efeito da depleção de nitrogênio no crescimento, morfologia e composição bioquímica de Picocystis salinarum Lewin como matéria-prima para a produção de biodiesel

RESUMO Nos últimos anos, a produção de biodiesel atraiu a atenção mundial devido à consciência do esgotamento dos combustíveis fósseis, sendo a biomassa de microalgas considerada uma matéria-prima promissora. Para otimizar o processo de produção de biodiesel a partir desse recurso, a seleção da cepa e identificação de suas condições de cultivo para maximizar a produtividade de lipídios e aperfeiçoar o perfil dos ácidos graxos são necessárias. O presente estudo visa analisar o efeito de três concentrações de depleção de nitrogênio (0.5, 0.25 e 0.125 N) no crescimento, morfologia e composição bioquímica da microalga nativa Picocystis salinarum Lewin em dois meios de cultura (f/2 e J/1) como potencial fonte de matéria-prima para o biodiesel. Os cultivos foram realizados em erlenmeyers, em triplicata e sob condições físico-químicas controladas. Foram feitas as análises de densidade celular, cinética de crescimento, massa seca, pigmentos fotossintéticos, microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e determinação dos teores de proteínas, carboidratos, lipídeos e ésteres metílicos de ácidos graxos (FAME). A densidade celular e massa seca de P. salinarum diminuiu proporcionalmente com depleção de nitrogênio no meio f/2, sendo os máximos valores de 13,1 x 106cel.mL-1 e 0,96 g.mL-1 registrado no controle (1 N). No meio J/1, a depleção não influenciou nas medidas de crescimento, se registrou valores de 20,8 x 106cel.mL-1 e 0,89 g.mL-1. A depleção de nitrogênio promoveu a formação de corpos lipídicos e grãos de amido como organelas de reserva, evidenciados pela TEM. No tratamento 0.125 N do meio f/2, os corpos lipídicos apareceram de forma marcante, enquanto no meio J/1 a presença de corpos lipídicos e grãos de amido aconteceram em conjunto. O conteúdo de pigmentos também foi influenciado pela depleção de nitrogênio, no meio f/2 houve redução da clorofila a e b (0,24 e 0,14 μg.mL-1) e aumento dos carotenoides (3,35 μg.mL-1) em relação inversamente proporcional à concentração de nitrogênio testada. A depleção no meio J/1 não causou diferença significativa nos pigmentos em relação ao controle. No meio f/2, o teor de proteínas (2,9%) e carboidratos (31%) decresceram com a depleção de nitrogênio, o teor de lipídeos (33,8%) foi elevado, chegando a ser a biomolécula mais predominante (0.125 N). A depleção de nitrogênio no meio J/1 estimulou o teor de lipídeos (22,3%) e carboidratos (32%). No tratamento 0.5 N, em ambos os meios de cultura, os ácidos graxos saturados (SFA) foram os mais representativos dos FAME, devido principalmente ao aumento do ácido palmítico. Pela concentração elevada de SFA nos tratamentos 0.5 N em ambos os meios de cultura (996,08 μg.g-1ms no meio f/2 e 959,09 μg.g-1ms no meio J/1) e baixo nível de ácidos graxos poliinsaturados (PUFA) (19,87 μg.g-1ms no meio f/2 e 0,37 μg.g-1ms no meio J/1), a biomassa de P. salinarum mostrou-se ideal para uso na indústria como fonte de matéria-prima para a produção de biodiesel. Palavras-chave: biomoléculas bicombustível microalga nutriente