Aplicação de métodos para concentração da biomassa de microalgas cultivadas em meio líquido

Microalgas são microrganismos fotossintetizantes e em suas células os componentes em maior proporção são pigmentos, carboidratos, proteínas e lipídeos, despertando grande interesse para a indústria biotecnológica, especialmente na produção de biocombustíveis. Uma das etapas importantes no cultivo das microalgas é a concentração e separação (colheita) da biomassa do meio líquido, que representa em torno de 20 a 30% do custo total da produção. O objetivo deste trabalho foi cultivar microalgas, e avaliar eficiência de técnicas para separação e concentração de biomassa em cultivo de microalgas e analisar o teor de lipídeos. As estirpes de microalgas avaliadas foram: Chlorella vulgaris (IPR-Chlv7123), Neochloris oleoabundans (UTEX LB1185) e Botryococcus braunii (UTEX 572). O ambiente de cultivo foi em câmara de crescimento com fotoperíodo de 12 h com temperatura controlada de 28,0 ± 2,0°C, na fase luminosa, e 22,0 ± 2,0°C, na fase escura, com densidade de fluxo de fótons da radiação fotossinteticamente ativa de aproximadamente 100 ± 20 µE m-2 s-1, utilizando quatro lâmpadas fluorescentes tubulares (65 W cada) dispostas paralelamente na parte superior do recipiente para cultivo da microalga, e também em casa de vegetação de vidro exposto a luz solar. O meio de cultivo utilizado foi o BBM e a análise de lipídeos foi realizada pelo método de espectroscopia de fluorescência. Os experimentos para concentrar a biomassa das microalgas em cultivo foram centrifugação, floculação com amido de mandioca catiônico, floculação por indução alcalina do pH e floculação com policloreto de alumínio. O teor lipídico foi de 19,1% para C. vulgaris, 47,1% N. oleoabundans e 32,3% B. braunii. A eficiência da centrifugação para concentrar a biomassa foi acima de 97,7% para a N. oleoabundans e de 98,5% para B. braunii, enquanto, para a C. vulgaris foi alcançado 100% de eficiência. A floculação com amido de mandioca catiônico foi acima de 86% para a N. oleoabundans, de 71% para C. vulgaris e de 75% para B. braunii. A eficiência de floculação por indução alcalina do pH foi acima de 87% para N. oleoabundans e acima de 68% para B. braunii. A eficiência da floculação de microalgas com PAC foi acima de 78% para N. oleoabundans, acima de 73% para C. vulgaris, acima de 94% para B. braunii. Conclui-se que, as técnicas de floculação com amido de mandioca catiônico, policloreto de alumínio - PAC e por indução alcalina do pH, para concentração de biomassa em cultivo de microalgas foram eficientes e podem ser aplicadas nos cultivos em grande escala.Microalgae are photosynthetic microorganisms and their cell components are in greater proportion pigments, carbohydrate, protein and lipids, arousing great interest to the biotechnology industry, especially in the production of biofuels. One of the important steps in the cultivation of microalgae is the concentration and separation (harvest) of biomass from the liquid medium, comprising 20-30% of total production costs. The objective of this study was to cultivate different microalgae species, and evaluate effectiveness of techniques for separation and concentration of its biomass microalgae and analyze the content of lipids. The microalgae strains evaluated were: Chlorella vulgaris (IPR-Chlv7123) , Neochloris oleoabundans (UTEX 1185) and Botryococcus braunii (UTEX 572). The culture environment was in a growth chamber with a photoperiod of 12 h at a controlled temperature of 28.0 ± 2.0 °C in the light phase, and 22.0 ± 2.0 °C during the dark phase, with photon flux density of photosynthetically active radiation was approximately 100 ± 20 μE m-2 s-1, using four fluorescent lamps (each 65 W) placed parallel in the upper part of the container for the cultivation of microalgae and also in a greenhouse glass exposed to sunlight. The culture medium used was BBM and the lipid analysis was performed by the method of fluorescence spectroscopy. The experiments to concentrate the microalgal biomass in cultivation were centrifugation, flocculation with cationic cassava starch, flocculation induction by alkaline pH and flocculation with poly aluminium chloride (PAC). The lipid content was 19.1% for C. vulgaris, 47.1% N. oleoabundans and 32.3% B. braunii. The efficiency of the centrifugation to concentrate the biomass was up to 97.7% N. oleoabundans and 98.5% for B. braunii while to C. vulgaris a 100% efficiency was reached. Flocculation with cationic cassava starch was above 86% for N. oleoabundans, 71% for C. vulgaris and 75% for B. braunii. The flocculation efficiency of induction of the alkaline pH is above 87% for N. oleoabundans and above 68% for B. braunii. The efficiency of microalgae flocculation with PAC was above 78% for N. oleoabundans, above 73% for C. vulgaris, above 94% for B. braunii. In conclusion, the techniques of flocculation with cationic cassava starch, poly aluminum chloride - PAC and induction of alkaline pH, to concentrate the biomass cultivation of microalgae were effective and can be applied in large scale production