Avaliação do crescimento de micro-organismos fotossintetizantes em fotobiorreator tubular empregando nutrientes provenientes da vinhaça tratada / Evaluation of the growth of photosynthetic microorganisms in tubular photobioreactor using nutrients from treated vinasse

vinhaça é resultante da produção de álcool, após a fermentação do mosto e destilação do vinho. É um resíduo rico em nutrientes, principalmente matéria orgânica, nitrogênio, fósforo e potássio. Para ser despejado em rios e lagos, esse efluente deve passar por tratamentos para remoção desses nutrientes, pois o excesso desses elementos nos corpos hídricos poderia levar a grandes problemas ambientais, de modo que tem sido utilizado em fertirrigação. Microorganismos fotossintetizantes absorvem nutrientes inorgânicos, podendo absorver nutrientes de águas residuais. Se for removida a parte orgânica da vinhaça, a fração inorgânica ou com baixa carga orgânica pode ser a base ou o próprio meio de cultivo destes micro-organismos, que absorvem gás carbônico e sua biomassa é de interesse industrial. Neste contexto, foi estudado o cultivo de Monoraphidium contortum e Synechocystis salina, oriundos de água de mangue, em frascos de Erlenmeyer e em fotobiorreatores tubulares por processo descontínuo, empregando a vinhaça proveniente do tratamento aeróbio (biológico), acoplada a processos físico-químicos, com diferentes diluições. As características físico-químicas das vinhaças tratadas foram avaliadas. Além disso, foram comparados os crescimentos celulares nas diferentes condições experimentais adotadas para o crescimento da microalga M. contortum e da cianobactéria S. salina na vinhaça tratada com e sem diluição. Em cultivos em frascos de Erlenmeyer, em meio proveniente de tratamento biológico, o crescimento celular não diferiu do cultivo em meio padrão, com diluições de 5 e 2 vezes da vinhaça tratada para M. contortum e S. salina, respectivamente. Em fotobiorreator tubular, independente do tratamento ser apenas biológico ou também com carvão ativado, as concentrações celulares máximas (Xm) de M. contortum e S. salina foram da ordem de 1,86x107 células mL-1 e 7,90x106 células mL-1, respectivamente, valores esses menores que os obtidos em meio padrão, com valores de Xm de 2,69x107 células mL-1 e 1,27x106 células mL-1 para M. contortum e S. salina, respectivamente. Em fotobiorreatores tubulares, os teores de mínimos de lipídios de M. contortum e S. salina foram de 33,4 % e 11,0 %, respectivamente. Adicionalmente, os teores mínimos de proteínas da microalga foram de 15,1 % e da cianobactéria foi de 23,2 %

The vinasse is the result of the production of alcohol after the fermentation of the mash and the distillation of the wine. It is a waste rich in nutrients, mainly organic matter, nitrogen, phosphorus and potassium. To be discharged into rivers and lakes, this effluent must be treated in order to remove nutrients, because the excess of these elements in water bodies can lead to major environmental problems, so that it has been used in fertigation. Photosynthetic microorganisms absorb inorganic nutrients and they can absorb nutrients from wastewater. If the organic fraction of vinasse is removed, the inorganic or low organic fraction may be the basis or a medium of cultivation of these microorganisms, which absorb carbon dioxide and its biomass is of industrial interest. In this context, Monoraphidium contortum and Synechocystis salina from mangrove water were cultivated in Erlenmeyer flasks and in tubular photobioreactors by batch process using vinasse from aerobic biological treatment, coupled to physicochemical treatments with different dilutions. The physicochemical characteristics of the treated vinasse were evaluated. In addition, cell growth was compared under different experimental conditions adopted for growth of microalgae M. contortum and cyanobacteria S. salina in vinasse treated with and without dilution. In Erlenmeyer flask cultivations, in medium from the biological treatment, the cell growth was not different of that one in standard medium cultivation, with dilutions of 5 and 2 times the vinasse treated for M. contortum and S. salina, respectively. In the tubular photobioreactor, irrespective if the treatment is only biological or also is carried out treatment with activated charcoal, they were obtained maximum cell concentrations (Xm) of M. contortum and S. salina of 1.86x107 cells mL-1 and 7.90x106 cells. mL-1 , respectively, lower than the standard, whose Xm values were 2.69x107 cells mL-1 and 1.27x106 cells mL-1 for M. contortum and S. salina, respectively. In tubular photobioreactors, the minimum lipid contents of M. contortum and S. salina were 33.4 % and 11.0 %, respectively. In addition, the minimum protein content of microalgae was 15.1 % and cyanobacterium was 23.2 %

Essential oil composition in natural population of Lippia origanoides (Verbenaceae) during dry and rainy seasons / Composición de los aceites esenciales en poblaciones naturales de Lippia origanoides (Verbenaceae) durante las estaciones seca y lluviosa

Abstract Lippia origanoides Kunth. is a medicinal shrub native to some countries in South America, Central America and the Caribbean. This study aims to investigate the chemical composition of the essential oil and the genetic diversity of a natural population of Lippia origanoides in two seasons. Leaf samples were collected from 30 individuals in the dry and rainy seasons. The essential oil was extracted into a Clevenger apparatus and analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). The relative quantification of thymol and carvacrol was performed by gas chromatography coupled to a flame ionization detector (GC-FID). Multivariate analysis was used to evaluate the genetic divergence between plants. Carvacrol was the major compound found in most plants for both seasons. In the rainy season, plant 15 presented thymol as the major compound, and plants 16, 27, 28 and 29 presented camphor as the major compound. In the dry season, thymol remained the main compound of plant 15 and camphor remained the main compound of plants 16, 28 and 29; however, plant 27 presented carvacrol as the main compound in this season. After carvacrol, the compounds with the highest content were γ-terpinene, p-cymene and methyl-ether-thymol. Of the 30 plants studied, only five differed in their chemical composition, showing some degree of stability in relation to the dry and rainy seasons. There was no variation in the main compounds between the two seasons, but there was chemical diversity among the main compounds. Tocher grouping revealed five distinct groups, with group 1 including most of the plants in both dry and rainy seasons, indicating that the time of year evaluated did not significantly interfere with the essential oil composition of most plants.(AU)

Resumen Lippia origanoides Kunth. es un arbusto medicinal nativo de algunos países de Centro y Sur América y el Caribe. El objetivo de este estudio fue investigar la composición química de los aceites esenciales y la diversidad genética de una población natural de L. origanoides en dos estaciones. El aceite esencial se extrajo en un equipo de Clevenger y se analizó por cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas (CG-EM). La cuantificación relativa de timol y carvacrol se realizó por cromatografía de gases acoplado a un detector de ionización de llamas (CG-DIL). Se utilizó un análisis multivariado para evaluar la divergencia genética entre plantas. El carvacrol fue el compuesto principal encontrado en la mayoría de las plantas para ambas estaciones. En la estación lluviosa, la planta 15 presentó timol como el compuesto principal y las plantas 16, 27, 28 y 29 presentaron alcanfor como el compuesto principal. En la estación seca, el timol se mantuvo como el principal compuesto en la planta 15, de igual manera el alcanfor se mantuvo como el principal en las plantas 16, 28 y 29. Sin embargo, la planta 27 presentó carvacrol como el principal compuesto en esta estación. Después del carvacrol, los compuestos con el mayor contenido fueron γ-terpineno, p-cimeno and metil-eter-timol. De las 30 plantas estudiadas, solo cinco difirieron en su composición química, mostrando algún grado de estabilidad en relación a la estación seca y lluviosa. No hubo variación en los compuestos principales entre las dos estaciones, pero hubo diversidad química entre los compuestos principales. El agrupamiento de Tocher mostró cinco grupos distintos, con el grupo 1 incluyendo la mayoría de las plantas en ambas estaciones, lo cual indica que el periodo del año evaluado no interfiere significativamente con la composición de aceites esenciales en la mayoría de plantas.(AU)

Efeitos de diferentes tempos de extração no teor e composição química do óleo essencial de folhas de pariparoba [Pothomorphe umbellata (L. ) Miq. ] / Effects of time of extraction in the yield and chemical composition of the essential oil of pariparoba leaves [Pothomorphe umbellata (L. Miq. ]

O presente trabalho visou avaliar a influência de diferentes tempos de extração no teor e composição química do óleo essencial da espécie Pothomorphe umbellata. Folhas de pariparoba foram coletadas em Cajamar - SP, no mês de junho de 2006. O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, com seis tempos de extração (90, 120, 150, 180, 210 e 240 minutos) e 4 repetições. A extração do óleo essencial foi realizada por hidrodestilação e a análise química em CG-EM. O tempo de 180 minutos proporcionou maior rendimento do óleo essencial (0,42%), enquanto a composição química não foi influenciada pelos diferentes tempos de destilação. As principais substâncias identificadas foram: D-germacreno (65,5%), alfa-selineno (9,7%), trans-cariofileno (7,5%), e espatulenol (6,58%). Conclui-se que o tempo de extração afeta diretamente o rendimento e a proporção das substâncias químicas, recomendando-se a extração em até 180 minutos. .

The present work aimed to evaluate the influence of different times of extraction in the yield and chemical composition of the essential oil of "pariparoba" (Pothomorphe umbellate). Leaves of "pariparoba" were collected in the municipal district of Cajamar - state of São Paulo, Brazil, in June 2006. The adopted experimental design was completely randomized, with six times of extraction (90, 120, 150, 180, 210, and 240 minutes) and 4 repetitions. The extraction of the essential oil was accomplished by hydrodistillation, and the chemical analysis was performed in GC-MS. The time of extraction of 180 minutes provided greater yield of the essential oil (0.42%), and its chemical composition was not influenced by the different times of hydrodistillation. The main substances showed are D-germacrene (65.5%), alpha-selinene (9.7%), trans-caryophyllene (7.5%) and spathulenol (6.58%). The results of this work showed that the time of extraction affects the yield and the proportion of the chemical substances and it is recommended the extraction in up to 180 minutes.