Avaliação da produção de ficocianina a partir do cultivo mixotrófico de synechococcus nidulans utilizando água de viveiro de camarões e melaço de cana-de-açúcar

dc.contributor.advisorSantos, Everaldo Silvino dos
dc.contributor.advisor-co1Chagas, Bruna Maria Emerenciano das
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0892013738849363pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0001-7384-1140pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4330639792072559pt_BR
dc.contributor.authorAraújo, Raíssa das Graças Pontes
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5530873081318309pt_BR
dc.contributor.referees1Padilha, Carlos Eduardo de Araújo
dc.contributor.referees2Nicodemo, Sinara Cybelle Turibio e Silva
dc.date.accessioned2024-08-05T23:23:57Z
dc.date.available2024-08-05T23:23:57Z
dc.date.issued2024-02-29
dc.description.abstractThe shrimp farming activity refers to shrimp farming and is very significant in the Northeast region of Brazil. To ensure the functioning of farms, a large amount of water is necessary and, in case of inadequate disposal, it can cause environmental damage. Another prominent activity in the country is the cultivation of sugar cane, which generates several by-products. One of them is molasses, whose sugar and nutrient levels are quite high. On the other hand, the use of microalgae to aid in the treatment of wastewater linked to the biorefinery process has been gaining prominence. Studies show that sugarcane molasses can be used as a low-cost and efficient supplement to microalgae growing media, offering substantial amounts of organic carbon. The present study sought to evaluate the potential for reusing water from the organic shrimp production pond to dilute the Zarrouk medium (50%, 60%, and 70%) and the effect of adding molasses, compared with the traditional Zarrouk medium for shrimp cultivation. cyanobacterium Synechococcus nidulans. Low-cost cultivation media can enable the production of microalgae on large scales in an optimized way. Furthermore, we sought to extract phycocyanin, a natural pigment present in microalgae of the genus Synechococcus. Cultivations were carried out under autotrophic and mixotrophic conditions, with a 12-hour light/dark photoperiod at 25°C and mechanical air aeration. The Zarrouk 70% SM (Without Molasses) and CM (With Molasses) cultivations generally showed better results compared to the other conditions, with biomass concentrations of 0.97 g L-1 in both tests, but with lower results concerning the traditional Zarrouk. It was found that the addition of molasses to the medium did not significantly interfere in favoring greater biomass production. Biomass was characterized by carbohydrates, lipids, crude protein, and carotenoids. Carbohydrates were favored by the addition of molasses and the 70% CM test reached a maximum percentage of 21.24 ± 3.49%, as well as the lipid content, which presented maximum values of 1.80 ± 0.69% (70% SM) and 6.60 ± 1.35% (70% CM). The protein content, in turn, was not affected, with maximum values reached of 20.27 ± 3.52% (70% SM) and 19.37 ± 0.56% (70% SM). Regarding the carotenoid content, a slight increase in concentration was observed in the mixotrophic experiments, with the highestvalue of 40.70 ± 4.09 mg g-1 (60% CM). The production of phycocyanin was also favored andextracted, with a concentration of 1.49 ± 0.29 mg mL-1 in the 70% CM assay, with an Extract Purity of 0.29.pt_BR
dc.description.resumoA atividade de carcinicultura referente à criação de camarão é expressiva na região do Nordeste brasileiro. Para garantir o funcionamento das fazendas, um elevado montante de água é necessário e, em caso de descarte inadequado, pode gerar desequilíbrio ambiental. Outra atividade de destaque no país trata-se do cultivo de cana-de-açúcar, que gera diversos subprodutos. Um deles é o melaço, cujos índices de açúcar e nutrientes mostram-se bastante elevados. Por outro lado, o uso de microalgas para auxílio no tratamento de águas residuais atrelada ao processo de biorrefinaria vem ganhando destaque. Estudos mostram que o melaço de cana-de-açúcar pode ser utilizado como um suplemento de baixo custo e eficiente para meios de cultivo de microalga, oferecendo quantidades substanciais de carbono orgânico. O presente estudo buscou avaliar o potencial de reutilização da água do viveiro de produção de camarão orgânico para diluir o meio Zarrouk (50%, 60% e 70%) e o efeito da adição de melaço, comparando com o meio Zarrouk tradicional para cultivo da cianobactéria Synechococcus nidulans. Meios de cultivo de baixo custo podem possibilitar produção de microalgas em grandes escalas de forma otimizada. Ademais, se buscou extrair a ficocianina, um pigmento natural presente na Synechococcus, das biomassas obtidas. Os cultivos foram realizados em condições autotróficas e mixotróficas, com fotoperíodo de 12 horas claro/escuro a 25°C e com aeração mecânica de ar. Os cultivos com meio Zarrouk 70% SM (Sem Melaço) e CM (Com Melaço) apresentaram de forma geral os melhores resultados frente às demais condições, com concentrações de biomassa de 0,97 g.L-1 em ambos os ensaios, porém com resultados inferiores em relação ao Zarrouk tradicional. Constatou-se que a adição de melaço no meio não interferiu de modo significativo para favorecer maior produção de biomassa. A biomassa foi caracterizada quanto aos carboidratos, lipídios, proteína bruta e carotenoides. Os carboidratos foram favorecidos pela adição de melaço e o ensaio 70% CM alcançou o percentual máximo de 21,24 ± 3,49%, assim como o teor de lipídios, que apresentou os valores máximos de 1,80 ±0,69% (70% SM) e 6,60 ± 1,35% (70% CM). O teor de proteínas, por sua vez, não foi afetado, com valores máximos alcançados de 20,27 ± 3,52% (70% SM) e 19,37 ± 0,56% (70% SM). Quanto aos teores de carotenoides, observou-se um ligeiro aumento da concentração nos experimentos mixotróficos, com o maior valor de 40,70 ± 4,09 mg g-1 (60% CM). A produção de ficocianina também foi favorecida e extraída, com concentração de 1,49 ± 0,29 mg.mL-1 no ensaio 70% CM, com Pureza do Extrato de 0,29.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.identifier.citationARAÚJO, Raíssa das Graças Pontes. Avaliação da produção de ficocianina a partir do cultivo mixotrófico de synechococcus nidulans utilizando água de viveiro de camarões e melaço de cana-de-açúcar. Orientador: Dr. Everaldo Silvino dos Santos. 2024. 92f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/58998
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectCarciniculturapt_BR
dc.subjectMelaço de cana-de-açúcarpt_BR
dc.subjectBiorrefinariapt_BR
dc.subjectSynechococcus nidulanspt_BR
dc.subjectFicocianinapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.titleAvaliação da produção de ficocianina a partir do cultivo mixotrófico de synechococcus nidulans utilizando água de viveiro de camarões e melaço de cana-de-açúcarpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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