Abstract:
As microalgas têm sido foco de muitos estudos tendo em vista sua grande aplicabilidade na
indústria de alimentos e farmacêutica, como também nas áreas da biomedicina e ambiental. A
Spirulina é uma microalga que possui alto valor nutricional, apresenta alto teor proteico e é
rica em substâncias bioativas. Esta microalga apresenta em sua composição compostos como
glicolípidios, fosfolipídios e lipídios neutros, que por sua vez possuem efeito biossurfactante.
Assim, o objetivo deste estudo foi verificar a potencialidade de produção de biossurfactantes a
partir de diferentes cepas de Spirulina. Para isso, foram realizados experimentos utilizando
Delineamento Fatorial Completo 22
, visando avaliar a influência da concentração de fósforo e
nitrogênio no cultivo das microalgas Spirulina platensis Paracas, Spirulina platensis LEB 52
e Spirulina sp. LEB 18, como também nos extratos oriundos das microalgas, através da
medida da tensão superficial. Foi também avaliada a influência destes nutrientes em extratos
de Spirulina platensis LEB 52 e Spirulina sp. LEB 18 a partir do índice de emulsificação e
diâmetro médio das gotículas das emulsões preparadas a partir dos extratos. Para extrações de
biossurfactantes foram testados os solventes metanol, etanol e hexano. Nas formulações das
nanoemulsões utilizou-se homogeneizador de alta velocidade, como fase aquosa os extratos
oriundos das microalgas e como fase oleosa, óleo de girassol. As formulações foram
preparadas utilizando-se diferentes concentrações da fase aquosa e oleosa, bem como
diferentes velocidades e tempos de agitação. De acordo com os cultivos de Spirulina platensis
Paracas realizados foi verificado que o cultivo que atingiu maior valor de concentração
máxima de biomassa e maior produtividade foi realizado com 114 mg.L-1
de fósforo e sem
adição de nitrogênio. Porém em relação às microalgas Spirulina platensis LEB 52 e Spirulina
sp. LEB 18, as variáveis fósforo e nitrogênio não apresentaram influência significativa na
concentração máxima de biomassa e produtividade máxima. O extrato que apresentou a
menor tensão superficial (26,75 mN.m-1
) foi verificado quando foi utilizado etanol como
solvente, sendo este obtido a partir de cultivo da microalga Spirulina sp. LEB 18 realizado
sem adição de nitrogênio e de fósforo. Em relação ao índice de emulsificação foram atingidos
valores superiores a 59%, porém as concentrações utilizadas de nitrogênio e fósforo não
apresentaram influência significativa nesta resposta. Neste trabalho foi possível obter
nanoemulsões estáveis por até 30 d e com diâmetro médio de gotículas de até 532 nm. Os
resultados obtidos neste trabalho são favoráveis à pesquisa na aplicação tanto dos extratos
microalgais como das nanoemulsões obtidas apresentando potencialidade de uso em diversos
processos industriais, como nas áreas ambiental, farmacêutica, cosmética e alimentos.
Microalgae has been the focus of many studies because their wide application in the food and
pharmaceutical industry, as well as in the areas of biomedicine and environmental. Spirulina
is a microalga that has high nutritional value with high protein content and is rich in bioactive
substances. This microalga has compounds in its composition as glycolipids, phospholipids
and neutral lipids, which in turn have biosurfactant effect. The aim of this study was to verify
the capability of producing biosurfactants from different strains of Spirulina. For this,
experiments were performed using Full Factorial Design 22
, for evaluate the influence of the
concentration of phosphorus and nitrogen in the cultivation of microalgae Spirulina platensis
Paracas, Spirulina platensis LEB 52 and Spirulina sp. LEB 18, as well as in extracts of these
microalgae by measuring the surface tension. Also, were evaluated the influence of these
nutrients in Spirulina platensis LEB 52 and Spirulina sp. LEB 18 extracts by emulsification
index and average diameter of the droplets of the emulsions prepared from the extracts. For
biosurfactants extraction were tested the solvents methanol, ethanol and hexane. In the
preparation of the nanoemulsions was used a high speed homogenizer, and as aqueous phase
were used extracts derived from microalgae and as oil phase, sunflower oil. The formulations
were prepared using different concentrations of the aqueous and oil phase as well as different
times and stirring speeds. According to the cultivation of Spirulina platensis Paracas
performed it was found that cultivation which achieved a higher value of the maximum
biomass concentration and maximum productivity was carried out with 114 mg.L
-1
phosphorus and without addition of nitrogen. But regarding the microalgae Spirulina platensis
LEB 52 and Spirulina sp. LEB 18, phosphorus and nitrogen variables showed no significant
influence on the maximum biomass concentration and maximum productivity. The extract
with the lowest surface tension (26.75 mN.m- 1
) was observed when ethanol was used as
solvent, which is obtained from cultivation of Spirulina sp. LEB 18 performed without
addition of nitrogen and phosphorus. Regarding the emulsification index, were reached values
higher than 59%, but the concentrations of nitrogen and phosphorus used showed no
significant influence on this response. In this work it was possible to obtain stable
nanoemulsions for up to 30 d with a mean diameter of droplets up to 532 nm. The results
obtained in this study are in favor of research in the application of both microalgal extracts of
nanoemulsions obtained as potential use in various industrial processes such as in the
environmental, pharmaceutical, cosmetic and food.
