Cultivo não-fotoautotrófico de microalgas: uma visão geral / Non-photoautotrophic cultivation of microalgae: an overview

RESUMO

As microalgas são um grupo heterogêneo de microrganismos, dos quais podem ser extraídos diversos produtos tais como proteínas, carboidratos, pigmentos e óleos com perfil contendo ácidos graxos saturados, poli-insaturados e mono-insaturados. Esses microrganismos apresentam diferentes formas de metabolismo energético, destacando-se o fotoautotrófico, heterotrófico, mixotrófico e fotoheterotrófico. A compreensão destas formas de metabolismo permite aplicar às microalgas estratégias de cultivos visando o aumento da produção de biomassa algal, e seus coprodutos em grandes escalas. Tradicionalmente, o cultivo de microalgas explora seu metabolismo fotoautotrófico. No entanto, estudos têm apontado vantagens da produção de biomassa destes microrganismos por outras vias metabólicas. Desta maneira, essa revisão tem por objetivo apresentar uma visão geral das formas de metabolismo não-fotoautotrófico das microalgas e considerações sobre a produção de biomassa desses microrganismos nesses diferentes sistemas de cultivo.No metabolismo heterotrófico, as fontes de carbono que mais têm se destacado para as microalgas são glicose, glicerol e ácido acético. Além disso, diversos estudos apresentam fontes alternativas de meio de cultivo, como os resíduos agroindustriais e sanitários. O metabolismo mixotrófico pode ser definido como aquele em que ocorre simultaneamente a fotossíntese e a oxidação de compostos orgânicos externos. No metabolismo fotoheterotrófico, a luz é a fonte de energia e o composto orgânico é a fonte de carbono. Os sistemas de cultivo não-fotoautotróficos de microalgas são de alto potencial, principalmente devido ao aumento de escala e produtividade. No entanto, deve-se ressaltar que informações sobre esses sistemas de cultivo de microalgas em grande escala para uma produção competitiva ainda são escassas.

ABSTRACT

Microalgae are a heterogeneous group of microorganisms that produces biomass from which can be extracted various products such as proteins, carbohydrates, pigments and oils with profile containing saturated fatty acids, polyunsaturated and monounsaturated. These microorganisms have different forms of energetic metabolism, especially the photoautotrophic, heterotrophic, mixotrophic and photoautotrophic. Understanding these metabolic forms allows to apply microalgae strategies of cultivation aiming to increase algal biomass production, and its co-products in large scales. Traditionally, the microalgae cultivation is done by exploiting their photoautotrophic metabolism. However, studies have point out some advantages in the production of biomass of these microorganisms by using other metabolic pathways. Thus, this review aims to present an overview of the forms of non-photoautotrophic microalgae metabolism and considerations on the different systems of biomass production of these microorganisms. In the heterotrophic metabolism, sources of carbon that have stood out the most formicroalgae are glucose, glycerol and acetic acid. Nevertheless, there are several studies that present alternative sources of culture medium, such as agro-industrial and sanitary waste. The mixotrophic can.