Avaliação da produção de biomassa de microalgas em meios alternativos e sua utilização como bioestimulante vegetal

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bignon, Letícia Moraes Pereira
Data de Publicação: 2023
Outros Autores: leticia@bignon.com.br
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20517
Resumo: The cultivation of microalgae in the world has gained prominence due to its potential as a versatile and susteinable source of biomass, in addiction to its applications in various sectors, such as food, energy, health and environment. The search for low-cost cultivation of theses micro-organisms is the subject of several scientific studies. The use od reuse water in order to reduce the cost of production is a viable option. In this study, costs related to species nutrition were reduced by 90% when use reuse water supplemented with NPK for microalgae cultivation. In this thesis, four micralgae were cultivated in reuse water whith NPK: Chlorella vulgaris, Scenedesmus ecornis, Spirulina platensis and Spirulina labyrinthiformis. The biomass concentration of Chlorella vulgaris is increased from 0,28 g/L (in WC) to 0,55g/L (in reuse water). The biomass concentration of Spirulina platensis also increased from 0,52g/L (in Zarrouk) to 0,92 g/L (in reuse water). Scenedesmus ecornis showed a reduction in biomass concentration. Spirulina labyrinthiformis maintainded an equal concentration in the two media used. For a greater yield of the compounds, serials in the biomass were made to order. Phycocyanin, in the case of Spirulina platensis and Spirulina labyrinthiformis, reached a concentration of 98,5% and 101,06%, respectevely. There was no increase in the production of neutral lipds in any of the microalgae. The concentration of carotenoids varies according to the species. Ecotoxicological tests were carried out to determine whether the cultivation in reuse water could cause changes in the cells or if it allowed residues in the biomass to the point of causing toxicity when released into the environment. Spirulina labyrinthiformis showed toxic behavior in lettuce seeds. For further tests, Spirulina platensis was chosen to be used in all experiments of these thesis. At the end of the compound extraction stage, experiments were carried out in a incubator whith residual biomass of Spirulina platensis to evaluate the biostimulant potential in tomato seeds. Stimulating behavior was presented in the biomass when used in the germination of tomato seeds.
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The use od reuse water in order to reduce the cost of production is a viable option. In this study, costs related to species nutrition were reduced by 90% when use reuse water supplemented with NPK for microalgae cultivation. In this thesis, four micralgae were cultivated in reuse water whith NPK: Chlorella vulgaris, Scenedesmus ecornis, Spirulina platensis and Spirulina labyrinthiformis. The biomass concentration of Chlorella vulgaris is increased from 0,28 g/L (in WC) to 0,55g/L (in reuse water). The biomass concentration of Spirulina platensis also increased from 0,52g/L (in Zarrouk) to 0,92 g/L (in reuse water). Scenedesmus ecornis showed a reduction in biomass concentration. Spirulina labyrinthiformis maintainded an equal concentration in the two media used. For a greater yield of the compounds, serials in the biomass were made to order. Phycocyanin, in the case of Spirulina platensis and Spirulina labyrinthiformis, reached a concentration of 98,5% and 101,06%, respectevely. There was no increase in the production of neutral lipds in any of the microalgae. The concentration of carotenoids varies according to the species. Ecotoxicological tests were carried out to determine whether the cultivation in reuse water could cause changes in the cells or if it allowed residues in the biomass to the point of causing toxicity when released into the environment. Spirulina labyrinthiformis showed toxic behavior in lettuce seeds. For further tests, Spirulina platensis was chosen to be used in all experiments of these thesis. At the end of the compound extraction stage, experiments were carried out in a incubator whith residual biomass of Spirulina platensis to evaluate the biostimulant potential in tomato seeds. Stimulating behavior was presented in the biomass when used in the germination of tomato seeds.O cultivo de microalgas no mundo tem ganhado destaque devido ao seu potencial como fonte versátil e sustentável e biomassa, além de suas aplicações em diversos setores, como alimentação, energia, saúde e meio ambiente. A busca por cultivo desses micro-organismos com baixo custo é alvo de vários estudos científicos. A utilização de águas de reúso com a finalidade de reduzir custo de produção é uma opção viável. Como foi visto neste estudo, os custos relacionados a nutrição da espécie foram reduzidos em 90% quando utilizada a água de reúso suplementada com NPK para o cultivo das microalgas. Na presente tese, foram cultivadas quatro microalgas em água de reúso com NPK: Chlorella vulgaris, Scenedesmus ecornis, Spirulina platensis e Spirulina labyrinthiformis. A concentração em biomassa da Chlorella vulgaris aumentou de 0,28 g/L (em WC) para 0,55 g/L (em água de reúso). A concentração em biomassa da Spirulina platensis também apresentou aumento, de 0,52 g/L (em Zarrouk) para 0,92 g/L (em água de reúso). A Scenedesmus ecornis apresentou uma redução na concentração em biomassa. A Spirulina labyrinthiformis manteve a concentração igual nos dois meios utilizados. Para um maior rendimento dos compostos foi feita extração seriadas na biomassa. A ficocianina, no caso da Spirulina platensis e Spirulina labyrinthiformis, chegou uma concentração de 98,5 % e 101,6 %, respectivamente. Não houve um aumento na produção de lipídios neutros em nenhuma das microalgas. A concentração de carotenoides variou de acordo com a espécie. Foi realizado testes ecotoxicológicos para determinar se o cultivo em água de reúso poderia causar modificações nas células ou se deixavam resquícios na biomassa a ponto de causarem toxicidade ao serem lançadas ao meio ambiente. A Spirulina labyrinthiformis apresentou comportamento tóxico em sementes de alface. Para testes posteriores foi escolhida a Spirulina platensis para ser utilizada em todos os experimentos da presente tese. Ao final da etapa das extrações dos compostos, foi realizado experimentos em incubadora com a biomassa residual da Spirulina platensis para avaliar o potencial bioestimulante em sementes de tomate. Foi apresentado comportamento estimulante na biomassa quando utilizada na germinação de sementes de tomate.Submitted by Bárbara CTC/A (babalusotnas@gmail.com) on 2023-10-26T14:58:14Z No. of bitstreams: 1 Tese - Leticia Moraes Pereira Bignon - 2023 - Completa.pdf.pdf: 2187546 bytes, checksum: 9df030cfd462623f6cff2ddee4425913 (MD5)Made available in DSpace on 2023-10-26T14:58:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Leticia Moraes Pereira Bignon - 2023 - Completa.pdf.pdf: 2187546 bytes, checksum: 9df030cfd462623f6cff2ddee4425913 (MD5) Previous issue date: 2023-06-26Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Meio AmbienteUERJBrasilMultidisciplinarMicroalgasSpirulinaEstimulantesSpirulina platensisBioestimulanteGerminaçãoÁgua de reusoBiostimulantGerminationReuse WaterCIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIAAvaliação da produção de biomassa de microalgas em meios alternativos e sua utilização como bioestimulante vegetalAssessment of microalgae biomass production in alternative means and their use as a plant biostimulantinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALTese - Leticia Moraes Pereira Bignon - 2023 - Completa.pdfTese - Leticia Moraes Pereira Bignon - 2023 - Completa.pdfapplication/pdf2187546http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/20517/2/Tese+-+Leticia+Moraes+Pereira+Bignon+-+2023+-+Completa.pdf9df030cfd462623f6cff2ddee4425913MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82123http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/20517/1/license.txte5502652da718045d7fcd832b79fca29MD511/205172024-02-26 19:38:55.414oai:www.bdtd.uerj.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-26T22:38:55Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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