COMPARAÇÃO DE MÉTODOS DE RUPTURA CELULAR E EXTRAÇÃO DE LIPÍDIOS DE BIOMASSA PERIFÍTICA

Resumo

O perifíton, ou biofilme, caracteriza-se como uma comunidade complexa de organismos aquáticos aderidos a substratos submersos, dentre os quais destacam-se as microalgas, componentes de um grupo muito variado de organismos que apresentam teores de lipídios totais que variam de acordo com a espécie, os níveis de nutrientes, o tipo de cultivo utilizado na produção da biomassa e as condições experimentais nas quais foram avaliadas. As células das microalgas tendem a produzir lipídios em maior quantidade quando são submetidas a condições de cultivo sob estresse revertendo o metabolismo de carboidratos e proteínas para a síntese de lipídios. O presente projeto vem sendo desenvolvido para viabilizar um sistema Algal Turf Scrubber, que é um ecossistema controlado para o tratamento de águas residuais através do escoamento de efluentes sobre uma superfície inclinada que é coberta por um biofilme de perifíton. A biomassa empregada neste estudo foi proveniente deste sistema e está localizado nas margens do Lago Dourado, no município de Santa Cruz do Sul, Rio Grande do Sul. Este estudo teve por objetivo desenvolver um novo processo de ruptura celular baseado na utilização de micro-ondas para facilitar a extração e a recuperação dos lipídios presentes no perifíton com maior eficiência quando comparado ao método convencional de Bligh e Dyer, envolvendo um tempo de processamento, mão-de-obra e gastos com solventes muito menores. As amostras utilizadas foram previamente secas em estufa, a uma temperatura de 50 °C até peso constante. Partindo de um planejamento fatorial de 2³, buscou-se obter uma técnica mais eficaz para a extração de lipídios, empregando a irradiação por micro-ondas, como uma forma de incrementar a ruptura celular da biomassa. Na etapa de disrupção celular foi empregado um equipamento de micro-ondas a uma temperatura de 65 °C e uma potência de 200 W. Decorridos os respectivos tempos de exposição à irradiação por micro-ondas, as amostras foram centrifugadas (3600 rpm) por 10 minutos, sendo as fases aquosas removidas, com a posterior filtração das fases orgânicas. As amostras filtradas foram secas em estufa a 70 °C até peso constante. Cada um dos oito experimentos foi realizado em triplicata para a posterior determinação dos rendimentos por método gravimétrico. Foi obtido um rendimento maior de lipídios no experimento 7 (6,27 %), o qual utilizou um tempo de extração maior (15 minutos), uma quantidade menor de biomassa (300 mg) e uma proporção maior de metanol. O experimento realizado pelo método de Bligh e Dyer adaptado com etapas de ruptura celular por ultrassom apresentou um rendimento maior de lipídios extraídos (9,17 %) em comparação com o experimento 7, porém, para alcançar tal resultado, foram gastos 7 mL de clorofórmio, 1 mL de metanol e um tempo de 5 horas e 50 minutos a mais. Na análise do extrato obtido pela tecnologia de ultrassom foi possível observar a presença de outros dois ácidos graxos (C:12 e C18:0 n-6 isômero) a mais na amostra de biomassa, quando comparado com o método por micro-ondas esta alteração das condições de extração altera o perfil de ácidos graxos obtidos. Sendo assim, a extração de lipídios com a disrupção celular por micro-ondas pode vir a ser empregado como uma alternativa para substituir os métodos que utilizam a sonicação, como forma de promover a disruptura celular, devido à economia de tempo, mão-de-obra e gastos com solventes proporcionados pelo método desenvolvido neste estudo.