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dc.contributor.authorSaadi, Farid Nazih
dc.date.accessioned2018-12-10T13:32:10Z
dc.date.available2018-12-10T13:32:10Z
dc.date.issued2018-09-08
dc.identifier.citationSAADI, Farid Nazih. Fotobiorreator de iluminação interna para produção de biomassa algal e seus metabólitos. 2018. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2018. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10785.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10785
dc.description.abstractMicroalgae are organisms with potential applications in the pharmaceutical, food and cosmetic industries due to their ability to produce high added value biomolecules such as fatty acids and volatile compounds. For their physiological development, the algae depend on the availability of carbon dioxide, nutrients and sufficient light for the photosynthetic process to occur. As there is an increase in cell concentration the internal lighting of the algal cultures can be impaired by self-shading. The deficiency in the light supply to the cells can cause a decrease in the physiological yield, affecting the growth and synthesis of the biomolecules. The aim of this study was to develop a new cylindrical photobioreactor with internal LED illumination intermediated by a light intensity controller in order to improve the light availability in all phases and densities of the culture. This would lead to high production of algal biomass and its metabolites that can be used by the various sectors of industry. The system we developed has maximum light incidence of 2775.3 W m-3 and an illuminated area of 0.0314 m2. Defining the BG11 culture medium as the standard for this study, increasing concentrations of this medium (1x, 2x and 10x BG11) were tested in Chlorella sorokiniana cultures. Cellular health was monitored with measures of photosynthetic yield (Phyto-PAM) and the results showed yield of ~ 0.69 in all treatments. This can be considered a confirmation that the physico-chemical conditions provided by the photobioreactor were sufficient to meet the microalgae needs. The cell concentration reported as dry biomass showed that the 1x and 2x BG11 culture media rendered similar biomass, but the 10x BG11 resulted in higher biomass 6.87 g L-1 even though similar cell density (cells per mL) were obtained in comparison with BG1x and 2x. This lead to the interpretation that BG11 10x produced 200% heavier cells than the other treatments and a productivity of 0.36 g L-1 day-1. The system was tested for the growth of Curvastrum pantanale and a picoplankton species, and the results confirmed the versatility of the photobioreactor proposed for the cultivation of other species.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso restritopor
dc.subjectBiomassapor
dc.subjectC. sorokinianapor
dc.subjectFotobiorreatorpor
dc.subjectLEDpor
dc.subjectProdutividadepor
dc.subjectBiomasseng
dc.subjectPhotobioreactoreng
dc.subjectProductivityeng
dc.subjectMicroalgaeeng
dc.subjectPBReng
dc.titleFotobiorreator de iluminação interna para produção de biomassa algal e seus metabólitospor
dc.title.alternativeInternally iluminated photobioreactor for production of algae biomass and its metaboliteseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Lombardi, Ana Teresa
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6737850858443813por
dc.contributor.advisor-co1Artur, Placeres Neto
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5881687804279355por
dc.description.resumoMicroalgas são organismos com potencial aplicação nas indústrias farmacêutica, alimentícia e cosmética devido à capacidade de produzirem biomoléculas de alto valor agregado como ácidos graxos e compostos voláteis. Para seu desenvolvimento fisiológico, as algas dependem da disponibilidade de dióxido de carbono, nutrientes e incidência luminosa suficiente para que ocorra o processo fotossintético. Conforme há o aumento na concentração celular a iluminação interna dos cultivos algais é prejudicada por autossombreamento. A deficiência no fornecimento de luz às células pode provocar queda no rendimento fisiológico, afetando o crescimento e síntese dos biocompostos. Buscou-se neste estudo, desenvolver um novo modelo de fotobiorreator cilíndrico com iluminação interna por LEDs intermediado por um controlador de iluminação, com o intuito melhorar a disponibilidade de luz em todas as fases do cultivo, obter alta produção de biomassa algal e seus metabólitos. O sistema apresenta incidência luminosa máxima de 2775,3 W m-3 e área iluminada de 0,0314 m2. Definido o meio de cultivo BG11 como padrão para este estudo, testaram-se concentrações crescentes deste meio (BG11 1x, 2x e 10x) no cultivo de Chlorella sorokiniana. A saúde celular foi monitorada com medidas de rendimento fotossintético e em todos os tratamentos as células obtiveram rendimento quântico máximo acima de 0,69, ou seja, as condições físico-químicas disponibilizadas pelo fotobiorreator eram satisfatórias, ao menos, para atender as necessidades nutricionais mínimas para o crescimento celular. A concentração celular denotada em biomassa seco não apresentou diferenças entre os meios de cultivo BG11 1x e 2x. No entanto, utilizando BG11 10x, o mesmo número de células apresentou 6,87 g L-1, cerca de 200% mais pesadas que nos demais tratamentos. O cultivo com meio de cultura BG11 10x atingiu a produtividade celular de 0,36 g L-1 dia-1. O sistema foi testado para o crescimento de Curvastrum pantanale e microalgas picoplanctônicas, e os resultados mostraram a versatilidade do fotobiorreator proposto no cultivo de outras espécies.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia - PPGBiotecpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::BIOENGENHARIA::MODELAGEM DE SISTEMAS BIOLOGICOSpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOQUIMICA DOS MICROORGANISMOSpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETALpor
dc.description.sponsorshipIdCAPES: 1623677por
dc.ufscar.embargo18 meses após a data da defesapor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/5244176515702672por


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