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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
DIRETORIA DE GRADUAÇÃO E EDUCAÇÃO PROFISSIONAL
COORDENAÇÃO DO CURSO DE TECNOLOGIA EM PROCESSOS QUÍMICOS
GABRIELA BEGALLI
PRODUÇÃO DE BIOPOLÍMEROS A PARTIR DA Spirulina platensis
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
TOLEDO
2017
GABRIELA BEGALLI
PRODUÇÃO DE BIOPOLÍMEROS A PARTIR DA Spirulina platensis
Trabalho de conclusão de curso apresentado a Coordenação do Curso Superior de Tecnologia em Processos Químicos – COPEQ – da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR Campus Toledo, como requisito para obtenção do título de Tecnóloga em Processos Químicos. Orientador: Prof. Dr. Eduardo Bittencourt Sydney
TOLEDO 2017
TERMO DE APROVAÇÃO
DO TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
GABRIELA BEGALLI
PRODUÇÃO DE BIOPOLÍMEROS A PARTIR DA Spirulina platensis
Trabalho apresentado como forma de avaliação para o Trabalho de Conclusão de
Curso do curso de Tecnologia em Processos Químicos da UTFPR, Câmpus Toledo,
e aprovado pela banca examinadora abaixo.*
___________________________________________________
Prof. Dr. Eduardo Bittencourt Sydney (orientador)
UTFPR, Câmpus Toledo
___________________________________________________
Prof. Dr. Rafael Bini
UTFPR, Câmpus Toledo
___________________________________________________
Prof.ª Dr.ª Ana Maria Velez Escallon
UTFPR, Câmpus Toledo
Toledo
Junho de 2017
*A Folha de Aprovação assinada encontra-se na Coordenação do Curso
AGRADECIMENTOS
Agradeço em primeiro lugar а Deus que iluminou о meu caminho durante esta
jornada;
Aos meus pais, minha irmã е a toda minha família que, com muito carinho е
apoio, não mediram esforços para que eu chegasse até esta etapa da minha vida;
Ao Prof. Dr. Eduardo Bittencourt Sydney, com quem partilhei a ideia no qual
era о broto daquilo que veio а ser esse trabalho. O fato de acreditar nas ideias e as
orientações foram fundamentais para a elaboração deste trabalho.
A todos os professores do curso, que foram tão importantes na minha vida
acadêmica е no desenvolvimento deste projeto.
Aos meus amigos, pelas alegrias, tristezas е dores compartilhas.
E a todos que não citei, mas que contribuíram para realização do meu trabalho.
“Não desista. Geralmente é a última chave no
chaveiro que abre a porta”
(Paulo Coelho)
RESUMO
BEGALLI, Gabriela. Produção de biopolímeros a partir da Spirulina platensis.
Trabalho de Conclusão de Curso - Curso Superior de Tecnologia em Processos
Químicos, Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR, Toledo, 2017.
Os plásticos convencionais são produzidos a partir de derivados do petróleo, um
recurso natural não renovável, no qual apresentam diversos problemas ambientais
principalmente devido a sua difícil decomposição. Por causa das suas características,
os polímeros plásticos são amplamente utilizados. Dessa forma, considerando o
elevado volume de resíduos plásticos gerado, é necessário buscar alternativas mais
sustentáveis de produção, utilização e descarte, visando diminuir os impactos
causados ao meio ambiente. Nesse cenário, têm-se os bioplásticos, materiais obtidos
a partir de recursos naturais renováveis, que se degradam na natureza em ambientes
biologicamente ativos em curto espaço de tempo. Os polihidroxialcanoatos (PHA’s)
são biopolímeros acumulados por muitos microrganismos como reserva de carbono e
energia, em determinadas condições. Possui propriedades termoplásticas
semelhantes às dos plásticos petroquímicos e a vantagem de ser completamente
biodegradável. As cianobactérias é um destes microrganismos que podem ser
cultivadas para a produção de PHA. O objetivo deste trabalho foi cultivar a microalga
Spirulina platensis estimulando a síntese de biopolímeros, utilizando o meio sintético
(Zarrouk). A biomassa foi extraída após o tempo de 15 dias de cultivo através da
filtração a vácuo. A extração do biopolímero foi realizada com hipoclorito de sódio com
posteriores centrifugações e levado a estufa por 48 horas a 35°C. O PHA extraído da
Spirulina platensis apresentou um rendimento de 23,03%. A caracterização também
foi realizada para o PHA com espectroscopia de infravermelho com transformada de
Fourier identificando os grupos funcionais do biopolímero; análise de calometria
diferencial de varredura determinando a temperatura de fusão de 255,92 ºC e análise
termogravimétrica para avaliar a degradação térmica do biopolímero no qual devido
as impurezas não detectou se o pico.
Palavras-chave: Spirulina platensis. PHA. Biopolímeros.
ABSTRACT
BEGALLI, Gabriela. Production of biopolymers from Spirulina platensis. Course
Completion Work - Superior Course of Technology in Chemical Processes, Federal
Technological University of Paraná - UTFPR, Toledo, 2017.
Conventional plastics are produced from petroleum derivatives, a non-renewable
natural resource, in which they present various environmental problems mainly due to
their difficult decomposition. Because of their characteristics, plastic polymers are
widely used. Thus, considering the high volume of plastic waste generated, it is
necessary to seek more sustainable alternatives of production, use and disposal, in
order to reduce the impacts caused to the environment. In this context, we have
bioplastics, materials obtained from renewable natural resources, which degrade in
nature in biologically active environments in a short period of time.
Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are biopolymers that are accumulated by many
microorganisms as reserves of carbon and energy under certain conditions. It has
thermoplastic properties similar to petrochemical plastics and the advantage of being
completely biodegradable. Cyanobacteria is one of these microorganisms that can be
grown for the production of PHA. The objective of this work was to cultivate the
Spirulina platensis microalgae stimulating the synthesis of biopolymers using the
synthetic medium (Zarrouk). The biomass was extracted after the 15 day culture time
by vacuum filtration. The extraction of the biopolymer was carried out with sodium
hypochlorite with subsequent centrifugations and brought to the greenhouse for 48
hours at 35 ° C. PHA extracted from Spirulina platensis showed a yield of 23.03%. The
characterization was also performed for the PHA with Fourier transform infrared
spectroscopy identifying the functional groups of the biopolymer; analysis of differential
scanning calometry determining the melting temperature of 255.92 ºC and
thermogravimetric analysis to evaluate the thermal degradation of the biopolymer in
which due to the impurities did not detect the peak.
Key words: Spirulina platensis. PHA. Biopolymers.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Estrutura geral do Polihidroxialcanoato (PHA) ........................................... 21
Figura 2: Cultivo da Spirulina platensis em meio Zarrouk. (a) Cultivo em um volume
útil de 5 L. (b) Cultivo escalonado para 15 L. (c) Cultivo após os 15 dias após o
escalonamento. ......................................................................................................... 30
Figura 3: Extração do PHA com hipoclorito de sódio. (a) Solução no tempo inicial ao
adicionar o hipoclorito de sódio. (b) Solução no tempo final de extração .................. 31
Figura 4: PHA extraído com hipoclorito de sódio ...................................................... 32
Figura 5: Espectro na região do infravermelho por transformada de Fourier do PHA
.................................................................................................................................. 33
Figura 6: Termogramas do PHA extraído da Spirulina platensis. (a) Análise
termogravimétrica do PHA. (b) Análise de calometria diferencial de varredura do PHA
.................................................................................................................................. 34
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Estruturas possíveis com R variáveis e com m=1, 2, 3 e 4 ....................... 21
Tabela 2: Composição do meio Zarrouk ................................................................... 26
NOMENCLATURA
ADP Adenosina difosfato ATP Adenosina trifosfato
CoASH Coenzima A
DSC Calometria diferencial de varredura
FTIR Infravermelho por transformada de Fourier
ma Massa da amostra (g)
mbb Massa final de biopolímeros bruto (g)
mma Massa da biomassa microalgal (g)
η Rendimento de biopolímeros bruto (%)
NADH Nicorinamida adenina dinucleotídeo
NADPH Nicorinamida adenina dinucleotídeo fosfato
P(3HB) Poli(3-hidroxibutirato)
P(3-HB-co-3HV) Poli(3-hidrobutirato-co-3-hidroxivalerato)
PET Poli(tereftalato de etileno)
PE Polietileno
PHA’s Polihidroxialcanoatos
pH Potencial Hidrogeniônico
PP Polipropileno
PVC Poli(cloreto de vinila)
rpm Rotações por minuto
TCA Ciclo dos ácidos tricarboxílicos
TGA Análise termogravimétrica
Tm Temperatura de fusão (°C)
Tg Temperatura de transição vítrea (°C)
Ti Temperatura de início de degradação
Tpico Temperatura máxima de degradação
UTFPR Universidade Tecnológica Federal do Paraná
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 12
1.1 OBJETIVOS ................................................................................................. 14
1.1.1 Objetivo geral......................................................................................... 14
1.1.2 Objetivos específicos ............................................................................. 14
1.2 JUSTIFICATIVA ........................................................................................... 15
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................... 16
2.1 Microalgas .................................................................................................... 16
2.1.1 Spirulina platensis .................................................................................. 16
2.2 Cultivo da Spirulina platensis ....................................................................... 17
2.2.1 Fotossíntese .......................................................................................... 18
2.3 Polímeros ..................................................................................................... 19
2.3.1 Polímeros biodegradáveis ..................................................................... 19
2.3.2 Polihidroxialcanoato (PHA) .................................................................... 20
2.4 Extração do PHA .......................................................................................... 22
2.5 Caracterização de polímeros ....................................................................... 24
3 MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................. 26
3.1 Microrganismo e meio de cultivo .................................................................. 26
3.2 Extração do biopolímero .............................................................................. 27
3.3 Caracterização do biopolímero .................................................................... 27
3.3.1 Analise por espectroscopia no infravermelho ........................................ 28
3.3.2 Analise termogravimétrica (TGA) ........................................................... 28
3.3.3 Calometria diferencial de varredura (DSC) ............................................ 28
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ....................................................................... 30
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................... 36
6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ................................................. 37
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 38
1 INTRODUÇÃO
Os plásticos são polímeros orgânicos sintéticos cuja alta versatilidade aumenta
seu consumo. São leves, fortes, duráveis e de baixo custo. Características que os
tornam adequados para a fabricação de diversos produtos. Entretanto, devido aos
problemas ambientais causados pela produção e acúmulo de materiais plásticos de
origem petroquímica, muitas pesquisas estão sendo realizadas para substituir este
material de modo que não cause poluição (DERRAIK, 2002).
Um substituinte para os plásticos convencionais são os plásticos
biodegradáveis que podem decompor-se em dióxido de carbono, metano, água,
compostos inorgânicos. Para os bioplásticos obtidos a partir do amido de milho e
proteína de soja, uma grande quantidade de recursos como a terras agrícolas,
fertilizantes, água, tempo e energia são necessários (WANG, 2011). Uma solução que
não teria tantas desvantagens seria a obtenção de plásticos biodegradáveis a partir
de microalgas.
Microalga é um microrganismo heterogêneo, aquático e geralmente
microscópico unicelulares que surgiu como uma alternativa para a produção de
plásticos, devido às suas vantagens, tais como um rendimento elevado e a
capacidade de crescer em uma gama de ambientes (RAVEN, 2014; MAHESWARI,
2011).
De fato, em comparação com todas as outras fontes de plásticos
biodegradáveis, as algas possuem características para ser a melhor escolha na
produção de bioplástico, devido à sua alta produção de biomassa e de baixo custo,
simplicidade de cultivo e pouco impacto sobre a cadeia alimentar (WANG, 2011).
O material de estudo no presente trabalho será a Spirulina platensis que é
conceituado como uma microalga pelos botânicos devido à presença de clorofila.
Microalgas são micro-organismos fotossintéticos, eucarióticos ou procarióticos,
geralmente unicelulares, gram-negativos, coloridos devido à presença dos pigmentos
fotossintéticos (OLAIZOLA, 2003). Entretanto segundo os bacteriologistas, é uma
cianobactéria devido a sua estrutura procarionte (COXEY et al, 2004).
Conhecida então como uma cianobactéria filamentosa é reconhecida
principalmente pelo seu arranjo cilíndrico multicelular de tricomas em uma espiral
aberta ao longo de todo o seu comprimento (VONSHAK, 1997). É capaz de se
desenvolver em diversos meios como solos, pântanos, lagos alcalinos e águas
salobras, marinhas e doces utilizando micronutrientes do meio e convertendo-os em
biomassa (VONSHAK, 1997).
O principal constituinte da biomassa da cianobactéria que são utilizados na
produção de bioplásticos são os polihidroxialcanoatos (PHAs), polímeros de origem
lipídica acumulados por microrganismos procarióticos, como bactérias ou
cianobactérias. Apresentam-se na forma de grânulos intercelulares, cuja função é a
reserva de carbono e energia (SCHMIDELL, 2014).
Logo, com este contexto geral, neste presente trabalho cultivou-se a Spirulina
platensis com o objetivo de produzir e extrair o PHA, caracterizando o mesmo com a
técnica de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier para
identificar os grupos funcionais; análise de calometria diferencial de varredura para
determinar a temperatura de fusão e análise termogravimétrica para avaliar a
degradação térmica do biopolímero extraído.
1.1 OBJETIVOS
1.1.1 Objetivo geral
O objetivo deste trabalho é realizar o cultivo da microalga Spirulina platensis
estimulando a síntese de biopolímeros, utilizando o meio sintético (Zarrouk).
1.1.2 Objetivos específicos
Realizar o cultivo da microalga Spirulina platensis;
Extrair o biopolímero a partir da digestão química;
Identificar o biopolímero a partir da análise de espectroscopia de
infravermelho com transformada de Fourier;
Caracterizar o biopolímero pelas propriedades térmicas;
1.2 JUSTIFICATIVA
Considera-se o petróleo como uma das fontes principais de matéria-prima para
os materiais plásticos. Em 2015, a associação europeia dos produtores de plásticos,
PlasticsEurope, reportou uma produção mundial de 322 milhões de toneladas de
plásticos, dos quais cerca de 270 milhões dizem respeito a produção de polímeros.
Devido o plástico ter uma alta durabilidade causa um sério problema: a enorme
quantidade de lixo produzido nas comunidades sociais (ROSA et al, 2002). Logo, com
a crescente preocupação da sociedade com os índices de poluição mundial, fez-se
necessário o desenvolvimento de novos tipos de polímeros (BORSCHIVER, 2008).
Estes polímeros que surgem como opção de substituir os plásticos são
materiais degradáveis e podem ser produzidos por cianobactérias. Estas são capazes
de produzir um tipo de polihidroxialcanoato (PHA) quando cultivada em condições
especiais, tais quais, excesso de carbono e limitação de nitrogênio e fósforo
(MARTINS, 2014).
No Brasil estão sendo desenvolvidos polímeros biodegradáveis produzidos
com resina proveniente da cana-de-açúcar, sendo apontado como um material
ecologicamente correto. A Braskem é a maior empresa produtora de resinas
termoplásticas nas Américas e, atualmente, junto ao seu portfólio, está incluso o
polietileno verde, produzido a partir da cana-de-açúcar, de origem 100% renovável.
O polietileno verde é um plástico produzido a partir do etanol de cana-de-açúcar, uma
matéria-prima renovável (BRASKEM, 2014).
Ainda não possuí empresas desenvolvendo a produção de polímeros
biodegradáveis a partir de cianobactérias, porém devido a sua simplicidade de cultivo
e alta produção de biomassa é provável de que seja uma inovação no mercado de
trabalho para a produção de polímeros verdes. Dessa forma, o presente trabalho
segue a linha de pesquisa utilizando a microalga Spirulina platensis para a produção
do biopolímero PHA.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Microalgas
O principal material utilizado no presente trabalho são as microalgas. Estas
fazem parte de um grupo heterogêneo de microrganismos, aquáticos e geralmente
microscópicos unicelulares. Uma de suas principais características é a presença de
pigmentos que são responsáveis pela coloração variada e pelo mecanismo
fotoautotrófico (RAVEN, 2014).
Pode-se encontrar inúmeras classes de microalgas conforme são descritas por
Raven (2014) como: diatomáceas, algas verdes; algas douradas, algas pardas, algas
azuis, entre outras. Na linhagem das algas azuis se encontra a microalga Spirulina
platensis, objeto de estudo neste trabalho.
2.1.1 Spirulina platensis
A Spirulina é uma cianobactéria filamentosa reconhecida principalmente pelo
seu arranjo cilíndrico multicelular de tricomas em uma espiral aberta ao longo de todo
o seu comprimento (VONSHAK, 1997).
É capaz de se desenvolver em diversos meios como solos, pântanos, lagos
alcalinos e águas salobras, marinhas e doces utilizando micronutrientes do meio e
convertendo-os em biomassa (RAVEN, 2014). Sob o microscópio a Spirulina aparece
como filamentos azul-esverdeados onde os filamentos são móveis, deslizando ao
longo de seu eixo (SOCCOL, 2013).
A forma helicoidal só é mantida no meio líquido; na forma sólida, os filamentos
apresentam-se em forma espiral, e a transição entre o formato helicoidal e espiral é
lenta, enquanto que o oposto acontece instantaneamente. A microscopia eletrônica
revela que as paredes de células de Spirulina platensis é provavelmente composto de
quatro camadas (SOCCOL, 2013).
2.2 Cultivo da Spirulina platensis
Spirulina spp. crescem em condições autotrófica, mixotrófica e heterotrófica.
Em condições hererotróficas possuem uma longa fase lag de crescimento e uma
pequena velocidade de crescimento. Em contraste, a cultura mixotrófica não
apresenta uma fase lag. Nesta condição há dois fatores que podem limitar o
crescimento celular, a baixa intensidade luminosidade e baixa concentração de
carbono orgânico (CHEN, 1997).
Na condição mixotrófica a microalga é capaz de produzir seu próprio alimento
a partir da fixação de dióxido de carbono (através de fotossíntese ou quimiossíntese),
mas pode também alimentar-se de outros compostos inorgânicos ou orgânicos. Já na
condição heterotrófico não possui capacidade de produzir seu alimento a partir da
fixação de dióxido de carbono e por isso se alimenta a partir dos outros compostos
inorgânicos ou orgânicos (HAKALIN, 2014).
Em condições autotróficas, Spirulina spp. necessitam apenas de água, luz,
fonte de carbono e nutrientes inorgânicos obtendo uma alta taxa de crescimento e
tornando-se uma fonte atrativa para obtenção de biomassa que possui uma
particularidade atrativa como fonte de biomoléculas naturais ativas (NYLANDER et al,
2000).
A composição bioquímica da biomassa das microalgas não é determinada
somente pela natureza de cada espécie algal, dependendo de fatores como,
intensidade de luz, temperatura, pH, nutrientes, agitação, entre outros (MIAO, 2004).
Um dos fatores mais importante para todos os organismos vivos é a temperatura de
cultivo que afeta o metabolismo, a absorção de nutrientes e a concentração de
biomassa (VONSHAK, 1997). A Spirulina spp. tem como temperatura ótima para o
crescimento 30ºC (COVERTIB et al, 2004). Em cultivos em tanques abertos, a
temperatura pode chegar a 40°C por poucas horas e não há efeito prejudicial. A
temperatura mínima permitida para o crescimento das Spirulina spp. é de 18 °C
(JIMENEZ et al, 2003).
Binaghi et al. (2003) observaram que o crescimento da S. platensis depende
mais do pH do meio do que da fonte de carbono inorgânico, uma vez que, em pH entre
6,0-10,0 há uma predominância de íons bicarbonato sendo esse a fonte de carbono
assimilável pela S. platensis. Acima do pH 10,3, a forma de carbono se apresenta
como carbonato e por isso seu crescimento é reduzido (COVERTIB et al, 2004).
Conforme Bezerra (2006) o valor do pH do meio de cultivo de S. platensis deve situar-
se na faixa de 9,5.
A intensidade e duração dos feixes luminosos são importantes fatores
ambientais no crescimento dos microrganismos fotossintetizantes por ser uma
importante fonte de energia da Spirulina platensis (BEZERRA, 2006).
O cultivo de Spirulina platensis possui dois processos limitantes na qual baixa
intensidade luminosa e baixa concentração de nitrogênio podem limitar o crescimento
celular. Por outro lado, altas intensidades luminosas e altas concentrações de
nitrogênio podem inibir o crescimento celular (BEZERRA, 2006).
Para a microalga Spirulina platensis, o meio de cultura mais utilizado é o
Zarrouk. Neste meio o requerimento de carbono é suprido por bicarbonato de sódio,
podendo ser suplementado por CO2 gasoso alimentado de forma contínua ou
intermitente ao fotobiorreator (VONSHAK, 1997).
Como o objetivo do trabalho é a obtenção dos polihidroxialcanoatos (PHA) é
necessário que o suprimento de carbono não seja limitado durante o cultivo,
estimulado assim que a célula produza esse material. A partir da fonte de carbono, o
microrganismo pode gerar intermediários na forma de hidroxiacil-CoA, os quais serão
reconhecidos e polimerizados pela enzima PHA sintase, presente nas células capazes
de acumular biopolímeros.
2.2.1 Fotossíntese
A fotossíntese é o processo pelo qual a energia luminosa é transformada em
energia química, sob a forma de ATP, NADPH e carboidratos. Os organismos capazes
de realizar a fotossíntese são as bactérias verdes e púrpuras, as cianobactérias, as
algas e as plantas (MARZZOCO, 2007).
Os organismos fotossintéticos convertem dióxido de carbono (CO2) e água
(H2O) em carboidratos como a glicose (C6H12O6) e oxigênio molecular (O2)
(CAMPBELL, 2000).
A reação possui dois processos, um deles é a oxidação da água para produzir
oxigênio (as reações de luz), o qual requer energia solar. As reações de luz também
geram NADPH, que é o agente redutor necessário nas reações no escuro. O outro
processo, a fixação de CO2 para fornecer açúcares (reações no escuro), não utiliza a
energia solar diretamente, mas indiretamente na forma de ATP e NADPH produzidos
no decorrer das reações de luz (CAMPBELL, 2000).
2.3 Polímeros
Os plásticos são moléculas orgânicas cuja alta versatilidade aumenta seu
consumo. São duráveis, leves, fortes e de baixo custo. Características que os tornam
adequados para a fabricação de diversos produtos (DERRAIK, 2002).
Os polímeros são macromoléculas formadas pela união de unidades
fundamentais repetidas que originam longas cadeias. O tamanho das cadeias
formadas, principalmente de átomos de carbono, é o principal aspecto que confere a
este grupo características que o diferencia de outras macromoléculas (SPINACÉ,
2005).
Eles podem ser naturais, como a seda, a celulose, as fibras de algodão; ou
sintéticos, como o polipropileno (PP), o poli(tereftalato de etileno) (PET), o polietileno
(PE), o poli(cloreto de vinila) (PVC) ou biológicos como os PHAs (SPINACÉ, 2005).
Entretanto, devido aos problemas ambientais causados pela produção e
acúmulo de materiais plásticos de origem petroquímica, muitas pesquisas estão sendo
realizadas para substituir este material de modo que não cause poluição (DERRAIK,
2002).
2.3.1 Polímeros biodegradáveis
Os polímeros biodegradáveis podem decompor-se em dióxido de carbono,
metano, água, compostos inorgânicos, ou biomassa microbiana. Para os bioplásticos
obtidos a partir do amido de milho e proteína de soja, uma grande quantidade de
recursos como a terras agrícolas, fertilizantes, água, o tempo e energia são
necessários (WANG, 2011).
Assim as algas surgiram como uma alternativa para a produção de plástico,
devido às suas muitas vantagens, tais como um rendimento elevado e a capacidade
de crescer numa gama de ambientes (MAHESWARI, 2011).
De fato, em comparação com todas as outras fontes de plásticos
biodegradáveis, as algas possuem um alto potencial para a produção de bioplástico,
devido à sua alta produção de biomassa e de baixo custo, simplicidade de cultivo e
pouco impacto sobre a cadeia alimentar. (WANG, 2011)
A Spirulina platensis conta como uma microalga com este potencial para a
produção de biopolímeros. Martins (2014) obteve em seu estudo um rendimento de
20,62% do biopolímero bruto, em 15 dias de cultivo da Spirulina platensis, rendimento
maior do que os obtidos com as microalgas Cyanobium sp e a Synechococcus
nidulans.
2.3.2 Polihidroxialcanoato (PHA)
Os polihidroxialcanoatos (PHAs) são polímeros de origem lipídica acumulados
por microrganismos procarióticos, como bactérias ou cianobactérias. Apresentam-se
na forma de grânulos intercelulares, cuja função é a reserva de carbono e energia
(SCHMIDELL, 2014).
Os PHAs podem representar até 80,0% de massa seca de alguns
microrganismos. A síntese e incorporação desses diferentes monômeros dependem
do fornecimento de um substrato adequado que possa ser convertido no hidroxiacil-
CoA desejado (SCHMIDELL, 2014)
A síntese de poli-hidroxialcanoatos (PHAs) ocorre quando há excesso de fonte
de carbono e limitação de pelo menos um nutriente necessário a multiplicação das
células como o nitrogênio e/ou fósforo (SCHMIDELL, 2014).
A estrutura do PHA é apresentada na Figura 1. Os PHAs são classificados de
acordo com o número de átomos de carbono que compõe o grupo funcional R. Existe
mais de 150 diferentes unidades monoméricas identificadas como constituintes dos
PHA's, gerando diferentes tipos de polímeros (SHRIVASTAV et al, 2013).
Figura 1: Estrutura geral do Polihidroxialcanoato (PHA)
Fonte: (ROCHA et al, 2007).
Na Figura 1 o valor de "n" representa o número de monômeros presentes na
estrutura do PHA, podendo variar de 100 a 30.000.Este valor está relacionado com a
massa molar do polímero e, consequentemente, às suas propriedades físicas (LEE,
1996). Na Tabela 1 observa-se estruturas que podem substituir o R na estrutura geral
do PHA demonstrado na Figura 1.
Tabela 1: Estruturas possíveis com R variáveis e com m=1, 2, 3 e 4
m R
1 -CH3 Poli(3-hidroxibutirato) P(3HB)
-H Poli(3-hidroxipropionato) P(3HP)
-CH2-CH3 Poli(3-hidroxivalerato) P(3HV)
-(CH2)2-CH3 Poli(3-hidroxihexanoato) P(3HX)
-(CH2)4-CH3 Poli(3-hidoxiocatanoato) P(3HO)
-(CH2)6-CH3 Poli(3-hidroxidecanoato) P(3HD)
-CH2- Poli(3-hidroxi-5-fenilvalerato) P(3HPV)
2 -H Poli(4-hidroxibutirato) P(4HV)
-CH3 Poli(4-hidroxivalerato) P(4HV)
3 -H Poli(5-hidroxibutirato) P(5HB)
-CH3 Poli(5-hidroxivalerato) P(5HV)
4 Hexil Poli(6-hidroxidodecanoato) P(6HD)
Fonte: (SHRIVASTAV et al, 2013). Adaptado.
Dentre os PHAs, o poli(3-hidroxibutirato) (P(3HB)) e seu copolímero o poli(3-
hidrobutirato-co-3-hidroxivalerato) (P(3-HB-co-3HV)) são os mais conhecidos,
mostrando, além de biodegradabilidade e biocompatibilidade, algumas propriedades
termoplásticas e mecânicas que permitem suas aplicações como substitutos dos
plásticos de origem petroquímica (LEE, 1996).
Para que as cianobactérias sejam capazes de acumular biopolímeros é
necessário desviar a via metabólica. As cianobactérias realizam a síntese de PHA por
metabolismo diferente das bactérias. Isto ocorre devido à falta do ciclo tricarboxílico
(TCA) completo, o qual desvia o acetil-CoA do TCA para a síntese de PHA. O acetil-
CoA derivado para a formação de PHB pode ser usado para diferentes biossínteses.
A interrupção do TCA em cianobactérias serve para predominar o fornecimento de
intermediários em vias biossintéticas tal como síntese de aminoácidos, carotenóides,
clorofila e PHA, o qual pode ser uma fonte de armazenamento de reserva de carbono
(SHRIVASTAV et al., 2010).
Na síntese de PHA a partir de acetil-CoA estão envolvidas três enzimas. β-
cetotiolase, que catalisa a condensação de duas moléculas de acetil-CoA, formando
uma molécula de acetoacetil-CoA. Esta, por sua vez, é reduzida a D(-)-3-hidroxibutiril-
CoA numa reação catalisada pela enzima 3-cetoacil-CoA redutase NADPH
dependente. O último passo compreende a polimerização da unidade D(-)-3-
hidroxibutiril-CoA a produção do polímero, numa reação catalisada pela enzima PHA
sintase. A enzima chave para regulação da síntese de PHA é a β-cetotiolase. Com
isso, os níveis de CoA aumentam desencadeando a síntese de poli-hidroxialcanoatos
(LIMA et al., 2001).
2.4 Extração do PHA
O processo de extração de PHAs envolve, normalmente, as seguintes etapas:
tratamento de desestabilização e/ou rompimento celular, separação do meio de cultivo
da biomassa, recuperação do biopolímero. A etapa de extração de PHAs envolve
diferentes operações unitárias que garantem a remoção do biopolímero do interior das
células. Neste processo, deve-se considerar aspectos como: redução das perdas de
produto nas diferentes etapas do processo, obtenção de um produto de elevada
pureza e com características físicas e térmicas preservadas e obtenção sustentável
do produto, utilizando-se produtos químicos de baixa toxicidade para que não
comprometam o meio ambiente (FRANCO et al, 2011; QUINES et al, 2015).
Alguns dos métodos que são utilizados nos processos de extração de PHAs
estão na aplicação de solventes orgânicos, digestores químicos, fluídos supercríticos,
digestor biológico e aplicação de métodos mecânicos (QUINES et al, 2015).
A técnica de extração de PHAs com solventes orgânicos é a mais utilizada
devido à sua capacidade de aplicação, baixa degradação e elevada pureza do produto
extraído(GUMEL et al, 2013).
2.4.1 Extração por digestor químico
A utilização de digestão química para extração de PHAs produzido por
bactérias envolve a solubilização dos materiais da parede celular, deixando os
grânulos de PHAs em suspensão. Os materiais não poliméricos digeridos neste
processo são ácidos nucleicos, lipídios, fosfolipídios, peptidioglicano e materiais
proteicos (QUINES et al, 2015).
Vários estudos relatam a utilização de digestores químicos para recuperação
de PHAs, mas a eficácia do método depende da espécie microbiana da qual será
realizada a extração.
Os digestores mais utilizados são o dodecil sulfato de sódio (SDS), hipoclorito
de sódio (NaClO), hidróxido de sódio (NaOH) e o ácido sulfúrico (H2SO4). Segundo
Yu (2008), o hipoclorito de sódio é um agente oxidante não seletivo que digere tanto
o material não polimérico como os grânulos poliméricos, resultando na elevada
degradação da massa molar do biopolímero recuperado. Já o uso do NaOH é baseado
no fato que este reagente provoca a saponificação da camada lipídica da célula e
aumenta a permeabilidade da membrana celular facilitando assim, a liberação do
material polimérico (Rodríguez Contreras et al, 2013).
2.5 Caracterização de polímeros
As características dos biopolímeros demonstram diretamente onde podem ser
aplicados, como por exemplo, na área da indústria farmacêutica ou de alimentos.
Podem ser caracterizados pelas suas propriedades mecânicas, grau de
cristalinidade, temperatura de transição vítrea, distribuição da massa molar, entre
outras. Estas características são importantes de serem quantificadas, pois influenciam
nas aplicações dos biopolímeros (DUARTE, 2004). A seguir, estão descritas algumas
análises usadas para a caracterização dos biopolímeros.
A técnica de análise termogravimétrica (TGA) é um processo contínuo que
mede a variação da massa (perda ou ganho) de uma substância ou material como
uma função de temperatura. A termogravimetria fornece as temperaturas de início de
degradação (Ti) e temperatura máxima de degradação (Tpico), onde é possível avaliar
a degradação térmica e a perda de massa dos polímeros (DENARI, 2012).
Outra técnica utilizada para a caracterização térmica dos polímeros é a
calometria diferencial de varredura (DSC), na qual é medida a absorção ou liberação
de calor em função da temperatura em que ocorrem as mudanças físicas ou químicas.
Estas mudanças de temperatura da amostra são devidas a variações de entalpia
endotérmicas ou exotérmicas decorrentes de transições físicas ou de reações
químicas. As variações de entalpia são chamadas transições de primeira ordem, como
fusão, solidificação, cristalização e vaporização (GALEGO et al., 2000).
A transição de segunda ordem é conhecida como transição vítrea (Tg) é
acompanhada pela variação da capacidade calorífica da amostra, simultaneamente
com variações dimensionais e viscoelásticas, mas não apresentam variações de
entalpia. Assim sendo, estas transições não geram picos nas curvas de DSC,
apresentando-se na forma de uma alteração na linha base (SPIER, 2005).
Assim, em amostras de polímeros, a técnica de DSC pode ser empregada na
medição de temperaturas de transição vítrea (Tg), fusão (Tm) e cristalização (Tc), na
determinação da entalpia de fusão e de cristalinidade, do grau de cristalinidade, na
influência de aditivos sobre as propriedades dos materiais resultantes, na medição de
calor específico, no estudo de reações de polimerização e de cura e, ainda, na
avaliação da degradação térmica e oxidativa. (LUCAS et al., 2001)
Os polímeros podem ser caracterizados por espectroscopia no infravermelho,
no qual permite obter informações sobre a estrutura da molécula. Cada tipo de ligação
tem sua própria frequência natural de vibração, e como dois tipos idênticos de ligações
em dois diferentes compostos estão em dois ambientes levemente diferentes, os
padrões de absorção no espectro infravermelho, em duas moléculas de estruturas
diferentes nunca são exatamente idênticos. Apesar de as frequências absorvidas nos
dois casos poderem ser iguais, jamais os padrões de absorção de duas moléculas
diferentes serão idênticos (PAVIA, 2015).
Assim, o espectro infravermelho pode servir para moléculas da mesma forma
que impressões digitais servem para seres humanos. Quando se comparam os
espectros infravermelhos de duas substâncias que se acredita serem idênticas, pode-
se descobrir se elas são, de fato, idênticas. Se os espectros infravermelhos
coincidirem pico a pico (absorção a absorção), na maioria das vezes as duas
substâncias serão idênticas (PAVIA, 2015).
Um segundo uso, ainda mais importante, do espectro infravermelho é fornecer
a informação estrutural de uma molécula. As absorções de cada tipo de ligação (N—
H, C—H, O—H, C—X, C—O, C—C, entre outros) são, em geral, encontradas apenas
em certas pequenas regiões do infravermelho vibracional. Uma pequena faixa de
absorção pode ser definida para cada tipo de ligação (PAVIA, 2015).
Fora dessa faixa, as absorções normalmente se devem a algum outro tipo de
ligação. Por exemplo, qualquer absorção na faixa 3000 ± 150 cm–1 quase sempre
deve-se à presença da ligação C—H na molécula; uma absorção na faixa 1715 ± 100
cm–1 normalmente se deve à presença da ligação C=O (grupo carbonila) na molécula
(PAVIA, 2015).
3 MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Microrganismo e meio de cultivo
No presente trabalho utilizou-se a cianobactéria Spirulina platensis inoculada
no Laboratório Físico-Química da Universidade Tecnológica Federal do Paraná
(UTFPR), de Toledo.
O meio de cultivo utilizado foi o Zarrouk, conforme o Departamento
Experimental de Coleção de Culturas de Microalgas da Universidade de Goettingen
(Alemanha) a composição do meio Zarrouk está descrita na Tabela 2.
Tabela 2: Composição do meio Zarrouk
Reagentes Concentração (g/L) NaHCO3 27,22 Na2CO3 8,06 K2HPO4 1,00 NaNO3 5,00 K2SO4 2,00 NaCl 2,00
MgSO4.7H20 0,40 CaCl2.2H2O 0,08 FeSO4.7H20 0,02
EDTA 0,16
A solução Zarrouk e os materiais utilizados são submetidos a esterilização em
autoclave sendo adicionadas ao inoculo após o resfriamento.
A S. platensis foi inoculada em um erlenmeyer inicialmente com 3,5 L de meio
Zarrouk e 1,5 de inoculo, e mantido à temperatura ambiente, submetido à luz natural
com um pH de 9,4. A condição de cultivo de Spirulina foi escalonada até atingir o
volume de 15 L com taxa de inoculo de 30%. Este escalonamento tem como objetivo
a obtenção de biomassa suficiente para quantificação e análise qualitativa do
biopolímero.
3.2 Extração do biopolímero
Ao final do cultivo, este foi filtrado a vácuo e a biomassa foi seca em estufa por
24 horas a 45°C, a determinação da biomassa total foi realizada por medidas
gravimétricas (massa seca).
Para a extração do biopolímero segue-se a metodologia utilizada por Martins
(2014) no qual consiste em adicionar 100 mL de água destilada e 25 mL de hipoclorito
de sódio (10-12% de cloro ativo (m/v)) para cada 1 grama da biomassa seca e mantido
sob agitação por 10 minutos. Esta suspensão foi levada à centrifugação (4000 rpm
por 35 min em temperatura ambiente). A seguir descartou-se o sobrenadante e o
precipitado foi lavado com 100 mL de água destilada. Centrifugou-se novamente e
descartou-se o sobrenadante. Repetiu-se este processo adicionando 50 mL de
acetona. O precipitado final foi seco em estufa por 48 h a 35ºC.
O rendimento foi calculado a partir da equação 1, onde: η é o rendimento de
biopolímeros bruto em relação a biomassa microalgal (%), mbb é a massa final de
biopolímeros bruto obtida da extração da biomassa microalgal (g) e mma é a biomassa
microalgal (g):
(Equação 1)
3.3 Caracterização do biopolímero
O biopolímero após a secagem em estufa por 48 h a 45ºC foi submetido a
caracterização por: espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier,
análise termogravimétrica (TGA) e calometria diferencial de varredura (DSC).
3.3.1 Analise por espectroscopia no infravermelho
A análise por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier
(FTIR) do produto foi realizada num espectrofotômetro infravermelho Perkin Elmer,
modelo Spectrum 65, com módulo de refletância total atenuada, na gama IR de 4000
a 600 cm-1 na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (Campus Toledo). Os
valores de pico obtidos foram utilizados para interpretar a presença de grupos
funcionais específicos do polihidroxialcanoato (PHA).
3.3.2 Analise termogravimétrica (TGA)
A análise termogravimétrica foi utilizada para avaliar a degradação térmica do
biopolímero extraído, sendo possível obter a temperatura de início de degradação (Ti),
a temperatura máxima de degradação (Tpico) e a porcentagem de perda de massa
do PHA extraído. A análise foi realizada em um equipamento de análise térmica
simultânea TGA/DSC da marca Mettler Toledo na empresa Prati Donaduzzi
Medicamentos Genéricos. Aproximadamente 5 mg de amostra foram recolhidos num
cadinho de estanho e aquecida até 400°C a uma taxa de 10°C/min sob atmosfera de
nitrogênio. Os resultados foram obtidos utilizando software de sistema automatizado.
3.3.3 Calometria diferencial de varredura (DSC)
As medidas de DSC foram realizadas utilizando-se equipamento da Mettler
Toledo na empresa Prati Donaduzzi Medicamentos Genéricos, que possui análise
térmica simultânea TGA/DSC. A partir deste equipamento caracterizou-se o
biopolímero quanto à temperatura de fusão (Tm), temperatura de transição vítrea (Tg)
e grau de cristalinidade (Xc). Aproximadamente 5 mg de amostra foram recolhidos
num cadinho de estanho aquecido a uma taxa de 10°C/min, sob atmosfera de
nitrogênio até 400° C. Os resultados foram obtidos utilizando software de sistema
automatizado.
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os experimentos do cultivo da Spirulina platensis foram finalizados ao 15° dia
devido ser neste período a média do início da fase estacionária de crescimento. Na
Figura 2 observa-se os cultivos realizados.
Figura 2: Cultivo da Spirulina platensis em meio Zarrouk. (a) Cultivo em um volume
útil de 5 L. (b) Cultivo escalonado para 15 L. (c) Cultivo após os 15 dias após o
escalonamento.
Fonte: Autor.
Conforme Martins (2014), é na fase estacionária de crescimento que a
produção de biocompostos intracelulares ocorre nas fases de mínimo crescimento
microbiano. No caso de biopolímeros, sua produção ocorre durante a fase
exponencial, paralelo ao crescimento, por serem materiais de reserva energética, pois
assim o microrganismo garante a sua sobrevivência nas próximas etapas em que
ocorre a limitação de nutrientes.
O rendimento obtido na extração foi de 23,03% de biopolímero bruto. No geral
o rendimento de biopolímeros a partir das microalgas são bem variáveis de acordo
com as condições utilizadas.
Martins (2014) no seu trabalho obteve 20,62 % de rendimento quando cultivada
apenas em meio Zarrouk, porém quando a Spirulina platensis foi submetida em
diferentes fontes de carbono (glicose, acetato de sódio e bicarbonato de sódio) e
concentração da fonte de nitrogênio diferenciada, obteve-se rendimentos de
biopolímeros bruto de 7,64 a 44,19 %.
O máximo rendimento que Martins (2014) obteve de biopolímeros bruto
alcançado de 44,19 % foi quando o cultivo continha 8,4 g.L-1 de bicarbonato de sódio
e redução de 90 % da fonte de nitrogênio.
Segundo Lee (1996), a produção de PHA é mais eficiente quando nutrientes
como nitrogênio e fósforo são limitados, porém ainda presentes no meio. Apesar
disso, a prematura ausência de nutrientes pode causar morte celular e,
consequentemente o biopolímero não será produzido.
A cianobactéria Spirulina é uma importante fonte de proteínas (OGBONDA et
al., 2007), necessitando de grande quantidade de nitrogênio para o seu crescimento.
Quando a fonte de nitrogênio se torna escassa, a cianobactéria desvia suas vias
metabólicas, produzindo biopolímeros (SHARMA et al., 2007), entre outros
bioprodutos. Isso porque, na presença de maiores concentrações de nitrogênio, as
microalgas produzem proteínas e não PHA.
Outro fator que determinar o rendimento de biopolímeros é a forma da qual o
mesmo é extraído. Na Figura 3 está demostrando o processo de extração da biomassa
com hipoclorito de sódio para obter o PHA.
Figura 3: Extração do PHA com hipoclorito de sódio. (a) Solução no tempo inicial ao
adicionar o hipoclorito de sódio. (b) Solução no tempo final de extração
Fonte: Autor.
Segundo Yu, o hipoclorito de sódio é um agente oxidante não seletivo que
digere tanto o material não polimérico como os grânulos poliméricos, resultando na
elevada degradação da massa molar do biopolímero recuperado. Logo, este tipo de
extração interfere diretamente nas propriedades físicas do biopolímero. Berger et al
(1989) no seu trabalho com a extração do PHA de uma biomassa bacteriana obtiveram
uma pureza de 95% de polímero, mas houve degradação e a massa molar do polímero
foi reduzida em 50%. Na Figura 4 apresenta o biopolímero extraído.
Figura 4: PHA extraído com hipoclorito de sódio
Fonte: Autor.
Heinrich et al (2012) desenvolveu em seu trabalho uma extração em grande
escala do PHA com hipoclorito de sódio a partir da Ralstonia eutropha, obteve-se uma
escala de 41,69% a 87,03% de recuperação do PHA.
Para a extração de PHA a partir da Spirulina platensis apenas o método por
hipoclorito de sódio foi positivo, já com outros solventes como clorofórmio, hexano e
hidróxido de sódio não foi possível realizar a extração do PHA.
Para confirmar a produção de PHA por Spirulina platensis as amostras foram
submetidas a análise espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier
para determinar os grupos funcionais característicos de PHA. Os picos que mostram
a presença de grupo éster, grupo metileno e grupo hidroxilo terminal que são
encontrados na estrutura polimérica do PHA estão ilustrados na Figura 5.
Figura 5: Espectro na região do infravermelho por transformada de Fourier do PHA
Fonte: Autor
A partir da Figura 5, os picos característicos observados foram 3219,97 cm-1
(grupo OH terminal), 2916 cm-1 (grupo CH metileno) e 1727 cm-1 (grupo carbonila C =
O). Assim, a análise de FTIR confirmou a presença de PHA no composto isolado,
mostrando a presença de grupos funcionais característicos de PHAs. A banda em
1444,6-1470 cm-1 corresponde a deformação angular de -(CH2)n. O estiramento da
banda em 1421 cm-1 mostrou ligação C-O (PAVIA et al., 2015).
O resultado obtido para a leitura das bandas está em conformidade com os
valores da literatura encontrado nos trabalhos de Alarfaj et al (2015); Apparao e
Krishnaswamy (2015) e Gomaa (2014), no qual também extraíram o PHA.
Os PHAs foram analisados e avaliados, termicamente, utilizando-se como
parâmetros a temperatura de fusão (Tm) e a temperatura inicial de degradação (Ton set)
(Figura 6), uma vez que também são fatores significativos e determinantes para a
aplicação industrial dos biopolímeros (DOBROTH et al., 2011; CAMPOS et al., 2013).
A degradação térmica do polímero foi realizada aumentando a temperatura por
10°C por minuto. O biopolímero extraído da microalga Spirulina platensis apresentou
perda de massa em dois estágios. Segundo García et al. (2013), quando a degradação
térmica ocorre em dois ou mais estágios de perda de massa (Figura 6), evidencia-se
a presença de impurezas remanescentes do processo de extração que podem ser
atribuídos a resíduos celulares.
Figura 6: Termogramas do PHA extraído da Spirulina platensis. (a) Análise termogravimétrica do PHA. (b) Análise de calometria diferencial de varredura do
PHA
Fonte: Autor.
O PHA produzido a partir da Spirulina platensis obteve temperatura inicial de
degradação (Ton set) de 237,44 °C, temperatura de fusão (Tpico) de 249,12 °C e Tmax de
255,92 °C. O valor encontrado é comparável ao relatado no trabalho de Apati (2012),
no qual obteve-se Ton set igual a 242,8 °C e Tmáx igual a 256,3 °C.
O grau de cristalinidade foi calculado considerando que a entalpia de fusão para
o PHA 100% cristalino é de 142 J.g-1 (LÓPEZ-CUELLAR et al, 2011), apresentando
19,08% de grau de cristalinidade.
A composição do polímero influencia, significativamente na temperatura de
fusão e flexibilidade do material (ZINN, 2003). Por conseguinte, este parâmetro pode
estar relacionado também com o comprimento da cadeia dos biopolímeros (SÍMON-
COLIN et al., 2008). Logo, as propriedades térmicas são essenciais para a seleção de
biopolímeros, destinados a diferentes aplicações (CHANPRATEEP, 2010).
Verifica-se que a extração com hipoclorito de sódio não é suficiente para se
obter o PHA com elevada pureza, pois através dos termogramas nota se as impurezas
contidas na amostra.
Martins (2014) também obteve impurezas na sua amostra quando se utilizou
apenas hipoclorito de sódio para a extração. Porém desengorduramento com hexano
e posterior purificação com 1,2-carbonato de propileno, este apresentou acentuada
mudança nas características da amostra, observando-se picos acentuados no ponto
de degradação nos termogramas para o PHA extraído da Spirulina platensis, sem
apresentar dois estágios de degradação. Pelo fato de não obter a disponibilidade do
reagente 1,2 –carbonato de propileno, não foi possível realizar a purificação do
material extraído.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
A produção de PHA's surge como uma opção ambientalmente sustentável,
tendo as grandes vantagens de serem biodegradáveis e produzidos a partir de uma
fonte de carbono renovável. A nível económico essa alternativa não é tão óbvia, no
entanto, novos processos de produção otimizados estão sendo desenvolvidos para
reduzir os custos de produção.
Os resultados do presente estudo proporcionaram a demonstração de que a
Spirulina platensis possui o potencial de gerar PHA, atingindo o objetivo do trabalho.
O valor obtido para extração com hipoclorito de sódio foi próximo ao da literatura, com
um rendimento de 23,03% de produção de PHA.
O PHA extraído foi caracterizado por diferentes técnicas analíticas. Através da
técnica de FTIR identificou-se os grupos funcionais do biopolímero comprovando que
foi extraído o PHA. Já com a técnica de DSC e TG identificou-se a temperatura de
fusão e de degradação. Contudo, como o PHA não passou pelo processo de
purificação notou-se as impurezas interferindo diretamente nas análises térmicas.
6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Utilizar um meio de cultivo alternativo no qual possui escassez de nitrogênio
para estimular a síntese de biopolímeros;
Purificar o PHA;
Avaliação de nova extração visando menores perdas de degradação de
massa;
Desenvolver biofilmes a partir do PHA extraído da Spirulina platensis.
Análise econômica para avaliar a viabilidade de síntese de PHA na
utilização dos solventes para extração em processos industriais.
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