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Abordagens para a acumulação de lípidos e coprodutos de elevado valor pela levedura Rhodosporidium toruloides
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Abstract(s)
O biodiesel de 3ª geração obtido a partir da reação de transesterificação de óleos microbianos apresenta uma alternativa viável aos combustíveis fósseis. Contudo, os custos de produção são ainda elevados impedindo a sua produção em larga escala. No presente trabalho foram desenvolvidas estratégias de cultura da levedura Rhodosporidium toruloides utilizando dois resíduos agroindustriais como fontes de carbono de baixo custo, o extrato de alfarroba e um resíduo rico em ácido acético, com o fim de otimizar a produção de biomassa e acumulação de lípidos indicados para a produção de biodiesel. Numa fase inicial, avaliou-se o crescimento da levedura em meio com o resíduo rico em ácido acético como única fonte de carbono, e definiu-se o melhor rácio C/N para a produção de biomassa e lípidos. Foram testados rácios C/N entre 60 e 70 (3-15 g/L de Ace) tendo-se obtido uma biomassa máxima de 6,41 g/L no rácio de 70. Após a realização de um fed-batch com a adição de 10 g/L de glucose obteve-se um incremento de 50% da quantidade de lípidos produzidos atingindo-se 0,49 g/L de lípidos neutros no rácio de 65. Foram comparados os dois resíduos em modo fed-batch, tendo-se observado que a produção de biomassa é favorecida no resíduo de alfarroba com 70 g/L onde se obtiveram 7,44 g/L, por outro lado, a produção de lípidos foi potenciada na cultura com resíduo de ácido acético, atingindo-se 0,55 g/L correspondendo a 20% (p/p) de lípidos acumulados. Com base nestes resultados, procedeu-se ao aumento de escala para reator STR de 2L, combinando os dois resíduos como fonte de carbono numa estratégia de fed-batch sequencial, onde se iniciou as culturas com o resíduo de alfarroba como fonte de carbono, e numa segunda fase, adicionou-se 15 g/L de resíduo de ácido acético. Conseguiu-se assim, atingir uma produção de biomassa máxima de 15 g/L e uma acumulação lipídica de 40% (p/p). Foi também traçado o perfil lipídico, no qual se observou que a conversão dos resíduos de alfarroba e ácido acético originaram um elevado teor em ácido oleico e palmítico, o que sugere que os óleos obtidos podem ser utilizados na produção de biodiesel de qualidade, com propriedades dentro dos limites estabelecidos pela Norma Europeia de Qualidade EN12412. Realizou-se ainda a extração e determinação do perfil de carotenoides, tendo-se obtido 75,58 mg/L de carotenoides totais com 55,3 % de torulorodina, 20,7% de toruleno e 20,9% de β-toruleno, resultados que indicam a possibilidade de coprodução destes compostos em simultâneo com a produção de lípidos num contexto de biorrefinaria.
Description
Dissertação de mestrado, Engenharia Biológica, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2017
Keywords
Rhodosporidium toruloides Biodiesel Alfarroba