Potencial biotecnológico de microalgas verdes (Chlorophyta) cultiváveis em sistemas a base de vinhaça e gás carbônico

Abstract

Microalgas são cultivadas há vários anos para produção ácidos graxos poli-insaturados e carotenoides, utilizados como suplementos na alimentação humana e animal, assim como intermediários para indústria farmacêutica e cosmética. Não obstante, há um considerável e crescente interesse na utilização de microalgas como potenciais fontes para biocombustíveis, uma vez que estas podem acumular grandes quantidades de óleos e carboidratos. O principal desafio para a produção de microalgas em larga escala, no entanto, ainda é determinar sistemas de cultivo capazes de competir economicamente com combustíveis fósseis ou biocombustíveis tradicionais. O etanol de cana é produzido em larga escala no Brasil gerando grandes quantidades de resíduos, como vinhaça e CO2, que poderiam ser potencialmente aproveitados para a produção de biomassa algal de forma custo-eficiente em uma estratégia de biorrefinaria. Neste estudo, as cepas de microalgas verdes nativas Micractinium sp. Embrapa|LBA#32 e Chlamydomonas biconvexa Embrapa|LBA#40, selecionadas para crescimento em vinhaça e CO2 foram avaliadas quanto ao seu potencial de produção de ácidos graxos, carboidratos e energia. Os dados obtidos mostraram resultados

promissores para a utilização da biomassa gerada por esses microrganismos como matéria- prima para biodiesel e bioetanol. Adicionalmente, a avaliação do cultivo em meio a base de

vinhaça de outra cepa nativa, Chlorella sorokiniana|LBA#39, revelou uma produtividade média de biomassa 25% superior àquela obtida para Micractinium sp. Embrapa|LBA#32 e C. biconvexa Embrapa|LBA#40. Subsequentemente, a cepa C. sorokiniana|LBA#39 foi submetida a testes de transformação genética por eletroporação utilizando a proteína fluorescente verde (eGFP) como gene repórter. Objetivou-se desenvolver um método eficiente de transformação desta microalga que permitisse seu futuro melhoramento genético por técnicas de biotecnologia avançada, bem como seu uso como plataforma de expressão de proteínas heterólogas. Embora tenham sido obtidos eventos transformantes, estes apresentaram-se instáveis sugerindo que a expressão do transgene foi obtida de forma apenas transiente. Finalmente, de modo a garantir a preservação a longo prazo destes recursos genéticos promissores, foram padronizados protocolos de criopreservação específicos utilizando como agentes crioprotetores glicerol, polietilenoglicol e dimetilsulfóxido em diferentes concentrações. Em conclusão, este estudo amplia o conhecimento sobre o potencial biotecnológico de microalgas verdes nativas e destaca o uso destas para a produção de biomassa com valor agregado de forma integrada à cadeia sucro-energética.