Estudo da produção de biomassa e lipídios no cultivo de Neochloris oleoabundans sob diferentes condições de estresse nutricional e físico / Investigation on biomass and lipids accumulation in Neochloris oleoabundans cultivation under different nutritional and phisical stress conditions

As microalgas são candidatas promissoras para a produção em larga escala de biocombustíveis devido a sua alta eficiência fotossintética. No entanto, os custos relativamente altos de produção por baixas produtividades em lipídios têm sido um dos principais obstáculos que impedem sua produção comercial. Portanto, é necessário focar a pesquisa no aumento da biomassa e na produtividade em lipídios, através do desenvolvimento de biorreatores e técnicas de cultivo inovadoras. Numa primeira fase, este estudo mostra a otimização dos regimes de adição de nutrientes no cultivo de Neochloris oleoabundans em fotobiorreatores tubulares, determinando que a melhor metodologia de adição de CO2 é adicionando-o de forma intermitente e automatizada, enquanto que o melhor processo de alimentação de nitrogênio é por meio de um processo em batelada alimentada tomando como uma referência a produtividade diária de biomassa. Na segunda etapa, foi testada a influência de agentes estressores adicionados ao cultivo sob carência de nitrogênio, tais como tiossulfato de sódio como agente redutor e cloreto de sódio e glicerina como agentes de choque osmótico, buscando um acúmulo de lipídios na biomassa. Os resultados mostraram que o tiossulfato de sódio em 1,2 mM e o cloreto de sódio em 2,2 mM aumentaram o total de lipídios em 21% e 25%, respectivamente. Finalmente, foram testados diferentes regimes de luz, com um esquema 12:12, sendo 12 horas de luz fluorescente e 12 horas com um sistema distinto: escuro, diodos emissores de luz (LED) vermelha e LED branca. Os melhores resultados foram obtidos com LED branca, com um acúmulo de lipídios de até 27% da biomassa seca e uma concentração final de células de 2335mg/L, estabelecendo assim um método de iluminação econômica com alta produtividade (145mg / L dia)

Microalgae are promising candidates for large-scale global biofuel production because of their high photosynthetic efficiency. However, relatively high production costs due to low lipid productivity have been one of the major obstacles impeding their commercial production. Therefore, it is necessary to accurate the research into an increase in biomass and oil productivity, by means of novel bioreactors' design and cultivation techniques. On a first stage, this study shows the optimization of nutrients' addition regimes in Neochloris oleoabundans cultivation in tubular photobioreactors, finding that the best CO2 addition methodology is an automatized intermittent adding and the best feeding process for nitrogen is a fed-batch process taking as a reference the daily biomass productivity. On the second step, it was tested the influence of stressing agents added to the culture under nitrogen starvation, such as sodium thiosulphate for reducing environment and sodium chloride and glycerol for osmotic shock, aiming lipid accumulation in the biomass. The results showed that sodium thiosulphate at 1,2mM and sodium chloride at 2,2mM raised the total lipids up to 21% and 25% respectively. Finally, there were tested different light regimes, with a scheme 12:12, being 12 hours of fluorescent light and 12 hours of a singular system: dark, red light-emitting-diodes (LED) and white LED. The best results were obtained with white LED, with an accumulation up to 27% of dry biomass and a final cell concentration up to 2335mg/L, establishing an economic illumination method with high productivity

Utilização do choque osmótico na avaliação da viabilidade de sêmen criopreservado de ovinos / Utilization of the osmotic shock to assess the frozen ram semen viability

This study evaluated the use of hipoosmotic swelling test (HOST) with deionized water (0 mOsmol), as a method of post thaw ram semen evaluation and correlate their findings with different techniques of semen evaluation. Therefore, twenty semen samples of 20 different adult rams were assessed as for kinetic sperm parameters through computerized system (IVOS 12, Hamiton Thorn Biosciences, Beverly, MA, EUA) and subjective analysis. The sperm membranes viability was carried out by the association of fluorescent probes (propidium iodide, JC-1 and FITC-PSA). The structural integrity of the plasma membrane was also studied through supravital test with eosin and the functional integrity of membrane evaluated by doing the hipoosmotic swelling test with deionized water (0 mOsmol), in the following proportions: One part of semen for 10 (HOST 10), 50 (HOST 50) and 100 (HOST 100) parts of water. After semen dilution in the different proportions it was fixed in formalin-buffered saline and analyzed with regard to percentage of HOST reactive sperm (bent/coiled). The percentage of reaction obtained for HOST 10 (33,1%); HOST 50 (32,8%) and HOST 100 (31,8%) did not differ significantly. HOST 10 presented positive correlation with the plasma membrane integrity by the EOS (r = 0,80; p 0,05). Positive correlations between HOST 50 and HOST 100 with sperm subpopulation with membrane integrity by fluorescence were observed (r = 0,83 and r = 0,85; p 0,01). The findings suggest that the HOST with deionized water can provide additional information for post thawing ram sperm viability evaluation.

O presente trabalho analisou o emprego do choque osmótico (HOST) com o uso da água deionizada (0 mOsmol), como método de avaliação do sêmen ovino descongelado e correlacionou os resultado obtidos com aqueles encontrados em diferentes técnicas de avaliação de sêmen. Para tanto, vinte amostras de sêmen criopreservado (20 reprodutores), foram avaliadas quanto aos parâmetros de cinética espermática pelo sistema computadorizado (IVOS 12, Hamilton Thorne Biosciences, Beverly, MA, EUA) e análise subjetiva. A análise da viabilidade das membranas espermáticas foi efetuada com a associação de sondas fluorescentes (PI, JC-1 e FITC-PSA). A integridade estrutural da membrana plasmática foi estudada com o teste supravital com eosina (EOS) e, por fim, a integridade funcional da membrana foi avaliada pelo choque osmótico, com a utilização da água deionizada nas seguintes proporções: uma parte de sêmen para 10 (HOST 10), 50 (HOST 50) e para 100 (HOST 100) partes de água. Após a diluição do sêmen, nas diferentes proporções, as amostras foram analisadas quanto ao percentual de espermatozoides reativos ao HOST. Os valores de positividade obtidos para o HOST 10 (33,1%), HOST 50 (32,8%) e HOST 100 (31,8%) não diferiram significativamente. O HOST 10 apresentou importante correlação positiva com a integridade da membrana plasmática pela EOS (r = 0,8; p 0,05). Os HOST 50 e 100 demonstraram correlações positivas com subpopulações espermáticas com membrana plasmática íntegra pela fluorescência (r = 0,83 e r = 0,85; p 0,01). Os resultados obtidos revelaram que o HOST com água deionizada pode fornecer informações complementares para a avaliação da viabilidade do sêmen ovino pós-descongelação.