Estratégias de cultivo para produção de biomassa e de pigmentos de uma cianobactéria de interesse industrial

Abstract

As cianobactérias são microrganismos fotossintéticos capazes de produzir pigmentos bioativos, como ficocianina, aloficocianina, clorofila e carotenoides, que possuem ampla aplicação nas indústrias farmacêutica, cosmética e alimentícia. O presente trabalho buscou verificar as melhores condições para produção desses compostos bioquímicos em uma cianobactéria do gênero Calothrix a partir da análise de diferentes parâmetros de cultivo, como concentração de nitrogênio (NaNO3), fotoperíodo e aeração. Foi realizado um delineamento experimental 2x2x2 em triplicata, 1) 2 concentrações de Nitrogênio: meio BG-11 (1,5 g/L NaNO3), o BG-110 (sem adição de NaNO3). 2) 2 fotoperíodos de 12 e 24 horas, 3) 2 condições de aeração (0 e 0,4 L/min). Os resultados mostraram que a aeração (0,4 L/min) e o fotoperíodo (24 h) favoreceram a produção de biomassa, 9,7 e 8,3 g/L respectivamente, enquanto que os tratamentos sem NaNO3 foi mais eficaz na produção de biomassa (8,5 g/L). Observou-se que o fotoperíodo de 24 h foi crucial para aumentar a síntese de aloficocianina, com uma produção de 2,3 mg/L, refletindo a importância da luz contínua para a maximização da fotossíntese. Além disso, a aeração se mostrou significativa para a produção dos pigmentos de clorofila e carotenoides. A interação entre o fotoperíodo com a aeração influenciou diretamente a produção de clorofila total. Esses resultados indicam que a escolha adequada das condições de cultivo pode aumentar significativamente a produção de pigmentos em cianobactérias, com o meio BG-11 destacando-se como o mais eficiente para a produção de diversos compostos, especialmente em sistemas aerados e com fotoperíodo prolongado.