Cultivo das microalgas Chlorella sorokiniana e Chlorella vulgaris visando à produção de carotenóide e proteínas para atender às indústrias farmacêutica, alimentícia, cosmética e de química fina

Resumo

As microalgas apresentam considerável potencial biotecnológico e sua biomassa pode ser usada na produção de alimentos, rações, compostos bioativos, biocombustíveis, biorremediação, cosméticos e como biofertilizantes. Apesar da literatura apontar para aplicações na área de energia renovável a partir da biomassa algal, atualmente, o cultivo comercial desses organismos é conhecido pela produção de alimentos e compostos naturais com alto valor de mercado. Dentre os produtos extraídos das algas com potencial de exploração comercial destacam-se os compostos bioativos naturais, tais como os ácidos graxos poli-insaturados, carotenóides, ficobilinas, proteínas e esteróis, sendo vários deles antioxidantes e redutores de colesterol. Dentre as vantagens que podem ser atribuídas ao uso da biomassa algal para fins econômicos, destacam-se o alto valor agregado, a possibilidade de uso de terras inadequadas à produção agrícola e a alta eficiência na fixação de CO2 através da fotossíntese. O gênero Chlorella é robusto às oscilações ambientais e apresenta rápido crescimento e, Chlorella sorokiniana é conhecida pela produção de luteína, carotenóide com propriedades antioxidantes, enquanto Chlorella vulgaris pelo elevado conteúdo proteico (58% do peso seco). Sabe-se que a ingestão de luteína pode trazer benefícios à saúde cardiovascular, ao sistema imunitário, inflamações e doenças degenerativas, além de benefícios à pele, ajudando a combater os efeitos nocivos dos radicais livres. As proteínas são o principal constituinte do material genético e desempenham várias funções biológicas nas células, atuando como enzimas, moléculas transportadoras, estruturais, de defesa, reguladoras, e na motilidade. O presente estudo tem por objetivo a produção do carotenóide primário luteína e proteínas, a partir de C. sorokiniana e C. vulgaris, avaliando qual das duas espécies apresenta melhor custo benefício para a produção de ambos os compostos. Após a seleção da melhor espécie, propõe-se o cultivo da microalga em fotobiorreatores híbridos com 1000 L de capacidade para extração e purificação das biomoléculas luteína e proteínas, e finalmente a comercialização desses produtos. A proponente deste projeto tem larga experiência em cultivo e identificação de algas de ambiente continental, assim como extenso conhecimento em química analítica. A experiência no mestrado, doutorado, pós-doutorado e jovem pesquisador FAPESP, analisando a riqueza e abundância da comunidade fitoplanctônica (algas) da Represa de Barra Bonita; desenvolvimento de técnicas analíticas de extração, "clean-up" e cromatográficas, na determinação de resíduos de pesticidas e medicamentos veterinários em matrizes ambiental e alimentícia, e estágio no Laboratório de Biotecnologia de Algas da UFSCar, são fatores favoráveis ao sucesso desta proposta. Associado a esses fatores, o projeto conta com a colaboração da Dra. Dalva Aparecida de Souza, química analítica com ênfase em técnicas de preparo de amostra e cromatográficas; Dra. Renata Natsumi Haneda, atuando na operacionalização de fotobiorreatores e produção de microalgas; Dra. Ana Teresa Lombardi, docente do Departamento de Botânica da UFSCar, coordenadora do Laboratório de Biotecnologia de Algas e líder do grupo de pesquisa Ecofisiologia e Produção de Microalgas e Dra. Eny Maria Vieira, docente do Instituto de Química de São Carlos (USP), coordenadora de um laboratório de química analítica, dispondo de um cromatógrafo líquido, com detectores de arranjo de diodos e fluorescência, bem como um cromatógrafo líquido com detector de massas in tandem (projeto multiusuário). (AU)