Resumo biodiesel 2012 Raquel Rev cla[1].pdf - INT

5° Congresso da Rede Brasileira de Tecnologia de Biodiesel
8º Congresso Brasileiro de Plantas Oleaginosas, Óleos, Gorduras e Biodiesel
Análise comparativa da extração de lipídeos totais e triacilglicerídeos em
diferentes fases de crescimento de Chlorella vulgaris spp.
Raquel de Carvalho Rezende (UFRJ/INT, raquel.c.rezende@gmail.com), Daniel Mendonça Moreira (UFRJ/INT,
dm-moreira@hotmail.com), Donato Alexandre Gomes Aranda (UFRJ, donato@eq.ufrj.br), Cláudia Maria Luz
Lapa Teixeira (INT, claudia.teixeira@int.gov.br)
Palavras Chave: extração, lipídeos totais, triacilglicerídeos, Chlorella vulgaris.
1 - Introdução
As reservas de combustíveis fósseis
comercialmente exploráveis crescem a taxas menores que o
consumo, assim surge a necessidade da busca por
combustíveis produzidos a partir de matéria-prima
renovável. As microalgas têm sido reconhecidas como fonte
alternativa promissora para a produção de biodiesel, dadas
as inúmeras vantagens que apresentam em relação às
oleaginosas 1 . Além das microalgas apresentarem alto
percentual em lipídeo alto, os triacilglicerídeos
componentes destes são semelhantes aos encontrados nas
oleaginosas, o que justifica o uso dessa matéria-prima para
produção de biodiesel.
Um número grande de microalgas tem sido
estudado, dentre as quais se destaca Chlorella vulgaris. Esta
é uma espécie de grande potencial para produção de
biodiesel devido à sua alta taxa de crescimento, fácil cultivo
e difícil contaminação mesmo em sistemas abertos 2 . Para
cultivo comercial de Chlorella tem-se relatos 3 de
produtividade em torno de 140 t.h.ano -1 , que é sete vezes a
produtividade em biomassa de dendê, oleaginosa de maior
produtividade em biomassa.
Em geral, o teor de lipídeos encontrado em
Chlorella spp., quando cultivada em condições normais,
está em torno de 14 a 30% em peso de biomassa seca 4,5 .
Contudo, condições específicas no cultivo e na cultura
podem estrategicamente aumentar o conteúdo lipídico.
Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi comparar o
percentual de lipídeos totais e triacilglicerídeos em
diferentes fases de crescimento da cultura.
2 - Material e Métodos
A biomassa de Chlorella vulgaris foi obtida em
condições habituais de cultivo, a saber, 25±2°C e 17µmol
m -2 s -1 . O cultivo foi realizado em garrafas do tipo pet cristal
de volume nominal de 6L e mantido sob agitação
pneumática.
Para avaliação do teor lipídico em diferentes fases de
crescimento, foi obtida biomassa na fase exponencial de
crescimento, no início da fase estacionária e no final da fase
estacionária; com a densidade óptica de 0.5, 1.0 e 1.3,
respectivamente. A densidade óptica foi relacionada com o
peso seco da biomassa pela equação y=1,6166x
(R 2 =0,9988) .
A extração de lipídeos totais foi realizada por meio
de clorofórmio: metanol (2:1), segundo o protocolo de
Folch e colaboradores, 1957 6 , modificado pelo uso de
ultrassom.
O percentual de triacilglicerídeos nos lipídeos
totais foi determinado pelo método glicerol-3-fosfato
oxidase-p-clorofenol (triglicérides monoreagente K117;
Bioclin). Todas as medidas foram realizadas em triplicata.
3 - Resultados e Discussão
Dentre as biomassas obtidas em diferentes fases de
crescimento, a biomassa obtida no fim da fase estacionária
apresentou maior teor em lipídios totais, de 25,91% (fig. 1)
sendo 2,89% deste valor representados por triacilglicerídeos
(fig. 2).
% Lipídeos totais
30
25
20
15
10
5
0
Figura 1. Análise comparativa da extração de lipídeos
totais em diferentes fases de crescimento de Chlorella
vulgaris (■) fase exponencial (■) início de fase estacionária
(■) fim de fase estacionária. As barras verticais representam
o desvio padrão (n=3).
% Triacilglicerídeos
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Figura 2. Análise comparativa da obtenção de
triacilglicerídeos em diferentes fases de crescimento de
Chlorella vulgaris (■) fase exponencial (■) início de fase
estacionária (■) fim de fase estacionária. As barras verticais
representam o desvio padrão (n=3).
Embora se tenha obtido maior percentual de
lipídeos totais e triacilglicerídeos na fase estacionária, esta
se torna inviável em produção comercial devido ao tempo
de crescimento da biomassa (em torno de 45 dias).
Levando-se em consideração os resultados de
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16 a 19 DE ABRIL DE 2012

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triacilglicerídeos, matéria-prima para a produção de
biodiesel, torna-se favorável economicamente a escolha da
fase inicial de crescimento, pois esta biomassa é produzida
em aproximadamente 25 dias.
Embora seja possível encontrar muitos relatos na
literatura sobre o teor lipídico de Chlorella vulgaris, tornase
difícil comparar resultados. Isto porque, geralmente, são
utilizadas condições distintas tais como temperatura,
intensidade de luz, fluxo de CO 2 , composição do meio de
cultura, dentre outros fatores. Outro fato que dificulta a
comparação de resultados é a limitação de trabalhos
envolvendo quantificação de triacilglicerídeos, sendo mais
comumente apenas a análise do perfil de ácidos graxos.
Os resultados encontrados para lipídios totais
foram superiores aos de Converti e colaboradores (2009) 7 ,
que encontraram 14,71% de lipídeos totais para Chlorella
vulgaris CCAP 211 crescida em 25°C e 70µmol m -2 s -1 , e de
Zheng e colaboradores 8 (2011), que fizeram a extração de
Chlorella vulgaris por meio de ultrassom e obtiveram15%
de lipídeos totais, para cultivo em 25°C e 80µmol m -2 s 1 .
As próximas etapas deste trabalho envolvem
estudos para avaliar o teor lipídico em condições de
“stress”, tais como deprivação em fósforo e em nitrogênio.
Os fatores de estresse serão avaliados por meio do
planejamento fatorial de experimentos com o objetivo de
estudar a interação entre as variáveis selecionadas e
encontrar o ponto ótimo dentre as faixas avaliadas.
4 - Agradecimentos
Ao apoio financeiro da CAPES, UFRJ e INT, sem
o qual este trabalho não seria possível.
5 - Bibliografia
1 Coutinho, P.; Bomtempo, J.V.; Quim. Nova, 34, 910,
2011.
2
Huntley, M. E. and Redalje, D. G. Mitigation and
Adaptation Strategies for Global Change, 2006.
3
Pulz, O. Photobioreactors: production systems for
phototrophic microorganisms. Appl. Microbiol. Biotechnol,
57, 287, 2001.
4 Illman, A.M., Scragg, A.H., Shales, S.W. Enzyme and
Microbial Technology, 27, 631, 2000.
5 Spolaore, P., Joannis-Cassan, C., Duran, E., Isambert, A.
Commercial applications of microalgae. J. Biosci. Bioeng,
101, 87, 2006.
6
Folch, J; Lees, M; G H S Stanley.The Journal of
Biological Chemistry, 1957.
7
Converti, A; Casazza, A A; Ortiz, E y; Perego, P; Del
Borghi, M. Chemical Engineering and Processing, 48,
1146, 2009.
8 H, Zheng; J, Yin; Z, Gao; H, Huang; X, Ji; C, Dou. Appl
Biochem Biotechnol, 164 (7):1215-24, 2011.
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