A MICROALGA MARINHA NANNOCHLOROPSIS SP.
AUMENTO DA PRODUTIVIDADE DE COMPOSTOS
DE INTERESSE
Telma Encarnaçãoa* , Hugh D. Burrowsa, Alberto Canelas Paisa, Maria da Graça Camposb
aDepartamento
de Química da Universidade de Coimbra 3004-535 Coimbra, Portugal
bFaculdade de Farmácia, Universidade de Coimbra, Pólo das Ciências da Saúde 3000-548 Coimbra, Portugal
Resumo
O efeito das concentrações de nitratos e fosfatos na composição química e bioquímica dos
produtos da microalga marinha Nannochloropsis sp. foi investigado. A resposta das microalgas,
em relação às concentrações de nitratos e de fosfatos, leva a alterações nas quantidades de
clorofila a, carotenóides totais, ferro e magnésio. Os carotenóides totais apresentaram-se em
maior quantidade quando as populações microalgais foram cultivadas em baixa concentração
de fosfatos e não apresentaram variação com a concentração de nitratos. A clorofila a
aumentou com o aumento da concentração de azoto e com a diminuição de fósforo. Registou-se
um aumento no teor de ferro assimilado pelas células em presença de elevadas concentrações
de nitratos e nenhuma alteração com diferentes concentrações de fosfatos. A quantidade
relativa de magnésio não foi afectada significativamente pela manipulação do meio de cultura.
Foi ainda avaliada a actividade antioxidante da microalga Nannochloropsis sp., recorrendo-se ao
método de captação do radical DPPH●, obtendo-se valores na ordem dos 300 µg/ml.
Adicionalmente, por RMN, registou-se um elevado grau de insaturação do extracto lipídico.
A produção de biomassa cultivada com ar atmosférico e a cultivada com uma fonte suplementar
de CO2 foi avaliada. O emprego de uma fonte suplementar de CO2 resultou num significativo
aumento da quantidade de biomassa.
Objectivo
Este estudo teve como objectivo:
 determinar o efeito da manipulação do meio de cultura nas concentrações produzidas de
carotenóides totais, clorofila a, ferro e magnésio;
 determinar a actividade antioxidante e o grau de insaturação de extractos lipídicos da
Nannochloropsis sp. ;
 comparar a biomassa produzida em cultivos com ar atmosférico com a produzida em cultivos
com suplemento de CO2 ;
 optimizar as respostas do sistema aplicando design experimental.
Figura 1 Microfotografia óptica de Nannochloropsis sp..
As equações abaixo descrevem o comportamento do sistema relativamente à
resposta na quantidade de carotenóides totais, clorofila a, ferro e magnésio:
Chl a=439.9+35.3[NaNO3] -118.4[KH2PO4]-30.2[NaNO3][KH2PO4]
Carotenoides Totais=321+5.9 [NaNO3] -74.9[KH2PO4]-10.7 [NaNO3][KH2PO4]
Fe=3.4+0.5[NaNO3] – 0.04[KH2PO4]-0.07[NaNO3][KH2PO4]
Mg=80.7+0.5[NaNO3] + 0.7[KH2PO4]-7.3[NaNO3][KH2PO4]
É de notar, em particular, o elevado valor do coeficiente relativo ao efeito dos
nitratos na concentração de ferro. O coeficiente que reflecte a influência dos
fosfatos na produção de clorofila a e de carotenóides totais indica que o
respectivo efeito é igualmente relevante. Por fim, surge algum ênfase na
interacção entre fosfatos e nitratos que provoca alguma alteração não trivial
nas quantidades de magnésio, como evidencia o respectivo coeficiente.
Conclusões
 Populações microalgais são sistemas com muitos factores interrelacionados e de difícil controlo.
 O design experimental é uma ferramenta extremamente útil e eficaz na previsão e elucidação
destes complexos sistemas.
 Os carotenóides totais aumentam com a diminuição da concentração de fosfatos.
 A clorofila a aumenta com a diminuição da concentração de fosfatos e com o aumento da
concentração de nitratos.
 O teor em ferro varia com a concentração de nitratos e não é afectado pela concentração de
fosfatos.
 A actividade antioxidante da microalga Nannochloropsis sp. é de 300 µg/ml e o grau de
insaturação do extracto lipídico é 0.77.
 A adição de CO2 às culturas microalgais promoveu um notório aumento da biomassa.
 Os resultados deste estudo mostram que a manipulação do meio de cultura em cultivos de
microalgas apresentam um grande potencial, com vista a uma maior produtividade na obtenção
de compostos de interesse.
Contacto
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Figura 2 Microfotografia de fluorescência de Nannochloropsis sp..
Agradecimentos
Os autores agradecem ao Prof. Rocha Gonçalves e Dr. Teresa Morgado, AEMITEQ
e a contribuição e assistência de Dr. Luísa Ramos e Dr . Simone Ferreira