Microalgae heterotrophic growth optimization and metabolites overproduction

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Francisco, Diogo Rafael Neto
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/84529
Resumo: Dissertação de mestrado em Biologia Molecular, Biotecnologia e Bioempreendedorismo em Plantas
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spelling Microalgae heterotrophic growth optimization and metabolites overproductionOtimização do crescimento heterotrófico de microalgas e superprodução de metabolitosChlorella vulgarisProdução de biomassaOtimização de processosDesenho experimentalComposição bioquímicaBiomass productionProcess optimizationDesign of experimentsBiochemical compositionCiências Naturais::Ciências BiológicasDissertação de mestrado em Biologia Molecular, Biotecnologia e Bioempreendedorismo em PlantasAs microalgas são um versátil grupo de microrganismos fotossintéticos uni ou multicelulares encontrados em quase todos os ambientes. São organismos que suscitam o interesse de muitas indústrias, como nutrição animal e humana, cosmética, agricultura, sendo uma rica fonte de vários metabolitos de alto valor, incluindo proteínas, minerais, carboidratos, vitaminas, lipídios, etc. Quando cultivados sob condições específicas, estas podem alcançar um excelente rendimento na produção desses biocompostos. O principal objetivo deste trabalho é otimizar as condições de crescimento heterotrófico da microalga de água doce Chlorella vulgaris, gentilmente cedida pela Allmicroalgae, a fim de aumentar a sua produção de biomassa. Além disso, este trabalho também visa otimizar e superproduzir conteúdo proteico. Para isso, foi implementado um processo de otimização em duas etapas. Um Plackett Burman Design (PBD) foi usado para encontrar os componentes mais influentes para o crescimento, presentes no meio. Posteriormente, um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) foi usado para ajudar a encontrar as condições ideais para maximizar a produção de biomassa. O mesmo raciocínio foi aplicado para o processo de otimização de proteínas. Os resultados da otimização da biomassa foram um sucesso, pois a concentração de biomassa alcançada dobrou no meio otimizado quando comparado com o meio FERM_MB, originalmente utilizado. No entanto, a otimização de proteínas, não teve o mesmo sucesso, uma vez que não foram produzidas quantidades significativas de proteína, necessitando esta etapa de mais testes no futuro para que venha a fornecer um teor de proteína mais satisfatório.Microalgae are a versatile group of uni- or multicellular photosynthetic microorganisms found in almost any environment. They’re of interest for many different industries, such as animal and human nutrition, cosmetics, agriculture, being a rich source of numerous high-value metabolites, including proteins, minerals, carbohydrates, vitamins, lipids, etc. When grown under certain conditions, microalgae can reach an enhanced production yield of these biocompounds. The main goal of this work is to optimize the heterotrophic growth conditions of the freshwater microalga Chlorella vulgaris, kindly provided by Allmicroalgae, in order to enhance its biomass production. Additionally, this work also aims at optimizing and overproduce protein content. To do so, a two-step optimization process was employed. A Plackett-Burman Design (PBD) was used in order to find the most influential components present in the medium. Afterwards a Central Composite Rotatable Design (CCRD) was used to help find the optimal conditions to maximize biomass production. The same rationale was applied for the protein optimization process. The results for the biomass optimization were a success, since the biomass concentration attained doubled in the optimized medium when in comparison with the medium originally utilized, FERM_MB. The protein optimization, however, didn’t have the same success, since no significant amounts of protein were produced, needing this step further testing in the future in order to deliver a more satisfying protein content.Tavares, R. M.Teixeira, J. A.Universidade do MinhoFrancisco, Diogo Rafael Neto2022-12-152022-12-15T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/84529eng203232712info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:45:59Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/84529Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:43:55.181554Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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