Meio de cultura misto de macrófitas no cultivo de Messastrum gracile

Abstract

As diversas formas de aplicação e desenvolvimento das microalgas destacam-se e chamam atenção para atuação de pesquisas e inserção na área comercial e industrial. A biomassa extraída a partir desses microrganismos é fonte de matéria prima para diversos produtos, como suplemento na alimentação humana, insumos farmacêuticos, fonte de alimentação animal, produtos cosméticos, produção de bioenergia, biocombustíveis, além de sua utilização na agricultura e entre muitos outros produtos O meio de cultura desempenha papel fundamental na multiplicação e desenvolvimento adequado das microalgas. Com o custo elevado do meio de cultura, nos últimos anos ocorreu um crescimento do uso alternativo de elementos que permitam o desenvolvimento das microalgas, e, nesse contexto, destaca-se as macrófitas aquáticas cuja biomassa é rica em nutrientes essenciais. Melhorar a aplicação de plantas aquáticas como meio de cultura pode reduzir significativamente os custos de produção, abrindo caminho para novas biotecnologias. As macrófitas na manutenção e equilíbrio do ambiente aquático, contribuem nas transformações físicas, químicas e processos biológicos. O meio de cultura de macrófitas para as microalgas Chlorophyceae contendo biomassa de plantas aquáticas e NPK, pode servir de importante fonte alternativa por apresentar concentrações elevadas de nutrientes essenciais para a microalga. Nesse estudo, foi avaliado o crescimento da microalga Messastrum gracile em quatro meios de cultura mistos compostos por diferentes combinações de macrófitas aquáticas. O principal objetivo foi identificar qual desses meios proporciona melhor rendimento no crescimento da microalga. Os resultados demonstraram que os meios de cultura mistos ontendo Lemna minor, Eichhornia crassipes e Eichhornia azurea (L+C+A) e o meio de Eichhornia crassipes e Lemna minor (C+L), destacaram-se como os mais eficientes. Apresentaram benefícios notáveis, como um rápido crescimento da biomassa e teores significativamente mais elevados de proteína e lipídios. Além disso, os meios L+C+A e C+L demonstraram maior capacidade de absorção de nitrogênio e fósforo, dois elementos essenciais na produção de mais de 40% de proteínas e entre 5 e 9% de lipídios. Esses resultados enfatizam a importância de desenvolver protocolos inovadores para meios de cultura alternativos no cultivo de microalgas, visando alcançar maior biomassa e a produção de subprodutos de interesse industrial.

The various applications and development of microalgae stand out and draw attention to research and integration into the commercial and industrial sectors. The biomass extracted from these microorganisms serves as a raw material for various products, such as supplements in human nutrition, pharmaceutical inputs, animal feed, cosmetic products, bioenergy production, biofuels, and their use in agriculture, among many other applications. The culture medium plays a crucial role in the proper multiplication and development of microalgae. Given the high cost of the culture medium, there has been a growth in the alternative use of elements that enable the development of microalgae. In this context, aquatic macrophytes, whose biomass is rich in essential nutrients, stand out. Improving the application of aquatic plants as a culture medium can significantly reduce production costs, paving the way for new biotechnologies. Aquatic macrophytes contribute to the maintenance and balance of the aquatic environment, participating in physical, chemical, and biological processes. The culture medium of macrophytes for Chlorophyceae microalgae containing biomass of aquatic plants and NPK can serve as an important alternative source due to its high concentrations of essential nutrients for microalgae. In this study, the growth of the microalga Messastrum gracile was evaluated in four mixed culture media composed of different combinations of aquatic macrophytes. The main objective was to identify which of these media provided the best yield in microalga growth. The results showed that the mixed culture media containing Lemna minor, Eichhornia crassipes, and Eichhornia azurea (L+C+A) and the medium of Eichhornia crassipes and Lemna minor (C+L) stood out as the most efficient. They demonstrated notable benefits, such as rapid biomass growth and significantly higher levels of protein and lipids. Additionally, the L+C+A and C+L media showed a higher capacity to absorb nitrogen and phosphorus, two essential elements in the production of over 40% of proteins and between 5 and 9% of lipids. These results emphasize the importance of developing innovative protocols for alternative culture media in microalgae cultivation, aiming to achieve higher biomass and the production of industrially relevant by-products.