BERTUCCI-NETO, V.

COLNAGO, L. A.

FARINAS, C. S.

FIALHO, L. L.

RCAAP - Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal

Uso de técnicas espectroscópicas na seleção de CEPAS de microalgas com potencial para produção de biodiesel.

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. ,,u.congres.sodaRi!de;·~'l"',D·leselBrasileira de Tecnologia de U~U;USO DE TÉCNICAS ESPEÇTROSCÓPICAS NA-SELEÇAO DE.CEPAS DE M~CROALGAS COMPOTENCIAL PARA PRODUÇAO DE BIODIESELLucimar l. Fialho1.2*, Armando A. H. Vielra', Luiz A. Colnaqo-,Victor Bertucci-Neto-, Cristiane S. Farinas-*Iucimar@cnpdia.embrapa.br1 Laboratório de Ficologia, Universidade Federal de São Carlos - UFSCar, Rodovia Washington Luís, km235, São Carlos - SP.2 Embrapa Instrumentação Agropecuária, Rua XV de Novembro, 1452, São Carlos - SP.Palavras Chave: microalgas, RMN, FTIR,biodiesel,As microalgas vêm sendo consideradas como po-tenciais matéria prima para a produção de biodiesel. Noentanto, o alto custo na produção de óleo pelas algastem sido o maior obstáculo que limita a sua produçãocomercial I•É indiscutível que para o sucesso, em termos econô-micos, da produção dei biodiesel a partir de microalgaso primeiro e inevitável passo é a prévia seleção, a partirde diferentes espécies. Considerando-se que apenasuma ínfima porcentagem das quase 50.000 espécies foitestada para esse flrrr', se faz necessária 'uma avaliaçãorápida do potencial de um grande número de espéciespar?! esse fim.Dentre as técnicas rápidas de análise do teor de óleodestacam as espectroscópicas como a de RessonânciaMagnética Nuclear - RMN e Infravermelho com trans-formada de Fourier .<- FTIR. A vantagem da RMN é quejá é amplamente usada na análise de óleo em sementes',além de ser uma medida rápida, que permite analisar cercade 1000 amostras de sementes por hora, não há neces ..sidade de tratamentos químicos prévios como extraçõescom solventes. Já o FTIR tem como vantagem a pequenaquantidade de amostra (cerca de I mg) necessária paraa análise.Assim, o objetivo desse trabalho é usar as técnicasespectroscópicas de RMN e FTIR para selecionar.cepas• de microalgas com grande potencial para produção debiodlesel,Materiais.e. MétodosAs espécies de microalgas analisadas foram prove-nientes do Banco de Culturas de Microalgas de ÁguaDoce, do Laboratório de Ficologia, da UFSCar. As meto-dologias de isolamento e cultivo utilizadas foram aquelasdescritas em Vleira".Foram analisadas as seguintes microalgas: Ne-phrocytium lunatum, Chlorella vulgaris e Chlorella mi-nutissima. Para avaliação das metodologias foi analisadotambém sementes de soja, que já tem o teor de óleoconhecido.Inicialmente a caracterização do óleo nas algas foifeita pelas duas técnicas espectroscópicas: a ressonânciamagnética nuclear de baixo campo (9 MHz para o 'H)com uma sequência baseada na técnica de eco denominaCPMG4 (Carr-Purcell-Nelboorn-Gill) e oinfravermelhocom transformada de Fourier.Resultados e DiscussãoNa Figura I são apresentadas as curvas de decaimentodo sinal CPMG das microalgas estudadas e de grãos desoja. Pela intensidade do sinal CPMG dividida pela massada amostra, pode-se inferir sobre a concentração do Óleono material+Como pode-se observar na Tabela. I a soja,que tem cerca de 20% de óleo, tem um sinal 10 vezesmais .intensoque o da C. minutlsslme. e cercade 100vezes o da N. /unatume C. vulgaris. . ..,j2. 0,3(!):E0-Uiõ 0,2t:'fijo-cCI>-c 0,1~a.E'<I:C. vulgaris0,0 0,40,1 0,2Terroo Is)0,3Figura 1. Sinal do decaimento CPMG das microalgas: N. lunatum(m = 2,32 g); C. vulgaris (m = 1,80 g); C. minutissima (m = 1,63 g)e de grãos de soja (m = l,q5 g). A intensidade do sinal da amostrade soja foi dividida por 10 para melhor visuallzaçâo.Na Figura 2 tem-se os espectros de FTIR das mi-croalgas estudas e de soja moída. Os espectros de infra-vermelho dão informação sobre grupos funcionais dasmoléculas presentes em uma amostra. Um sinal de FTIRMatéria Prima 615"C~.'H~""" - DieselB~ei~ de lecnologi. decaracterístico dos grupos éster (C=O) e das ligações CH.dos lipídios é encontrado na região de 1740 e 2930 crn',respectivamente, e podem ser utilizados na identificaçãoda presença de óleo nas amostras.Para se obter um padrão interno da biomassa usa-seo sinal em 1540 crrr', relativo ao teor de proteínas naamostras. Assim, uma razão entre os sinais 1540 e 1740crn' fornece uma proporção do teor de óleo nessasamostras (Tabela I).A relação (l,s4JI'74J obtida dos espectros de FTIRmostrou que a C. minutissima apresentou maior teor deóleo (corroborando com o observado por RMN), poisesta relação ficou mais próxima da obtida para a soja (1,1e 1,1, respectivamente), enquanto que as microalgas N.lunatum e C. vulgaris apresentaram altos valores de l,s4J11740,sugerindo baixo teor de óleo.r--~--'---r--~-=--"'I----'--'----'--'4000. 3000 . 2000 1000núme;o de onda (em,i)Figura 2. Espectro de iníraverrnelho das amostras: (a) soja moida,(b) Nephrocytium lunatum; (c) Chlorella vulgarís e (d) Chlorellaminutissima em 100 mg de KBr.Tabela 1: Parâmetro estimado (11m) a partir dasintensidades dos sinais (I) de CPMG e as massas deamestres ( ) e razão das intensidades dos pica';de FTIH e"T' 1540 por 1740 cm-1(11540/11~("lrO) deamostras de soja e das microalgas .F~tí~.:.S -- ~. 11mSoja 1,4 I,!1 Nep';!'ocytium lunatum I, Ix 10.2 2,1i Chlore/la vulgsris 3,Ox 10-2 3,5I Chlore/la minutissima . J ,6x 10-1 1,7Além da medida do teor de óleo, o sinal de RMNcom a sequência CPMG também fornece informaçõesrelacionadas à viscosidade do óleo, em- função da curvade decãimento. Quanto mais viscoso °óleo mais rápidoo sinal decai.Observa-se que a soja apresenta um sinal com maiortempo 'de decaimento e que a microalga C. minutissimaapresenta um sinal com características de óleo mais vis-coso ou com maior massa molecular (em comparação àsoja), pois a curva apresenta um tempo de decaimentomais curto (soja em torno de 0,2 s e a C. minutissimapróximo de O, I s). As microalgas N. luneturn e C. vulgarisapresentaram características de baixo teor de óleo ou deum material muito viscoso (decaimento muito rápido esinal muito ruidoso).61 6 Materia PrimaAs técnicas espectroscópicas (RMN e FTIR) mostra-ram-se promissoras para detectar a presença de óleo equantificar os seus teores em microalgas. Para quantifi-cação uma curva de calibração deverá ser construída epara caracterização análises cromatográficas serão feitaspara correlacionar com estes resultados.Agradecimentos- ,Ao CNPq pelo financiamento do projetona 574725/2008-3 e Embrapa Macrqprograma I Flores-tas Energéticas.Bibliografia.. .. ..1Li,Y; Horsman, M.; wang, B.; Wu, N. Appl. MicrobiolBiotechnol, 2008, 81,629-636,.2Widjaja, A; Chien, C. c.; [u, Y H. j. Taiwan Inst. Chern.Eng., 2009, 40, 13-20.3 Prestes, R.A; Colnago, L.A; Forato, L.A; Vizzoto, L.;Novotny, E.H.; Carrilho, E. Anal. Chim. Acta. 2007,596, 325-329.A Vieira, A A H. Bolm. Inst. Oceanogr 1977, 26:303 ..338.S Osiro, D.; Colnago, L.A; Otobonl, A M. M. B.; Lemos,E.G. M.; Souza, A A; Coletta Filho, H. D.: Machado, M.A FEMSMicrob. Letters 2004,236: 313-318.". (

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/580350/1/Proci09.00366.pdf

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