Orientador: Lucia Helena Sipauba Tavares / Resumo: A microalga Haematococcus pluvialis apresenta elevado interesse biotecnológico e comercial devido sua capacidade de síntese de compostos de alto valor e composição nutricional rica em proteínas, aminoácidos e outros compostos. Dentre os entraves em sua produção comercial, a obtenção de elevada biomassa tem sido o foco de diversas pesquisa que buscam otimizar o cultivo desta espécie. O cultivo mixotrófico é uma ferramenta que pode auxiliar na obtenção de elevadas produtividades, no entanto a fonte de carbono utilizada nestes cultivos deve ser adequada e disponibilizada de forma correta para completa absorção. O melaço de cana de açúcar é uma fonte de carbono rica em sacarose e nutrientes podendo ser empregado no cultivo de H. pluvialis, no entanto, requer pré-tratamento antes de seu uso. A hidrólise auxilia na redução das moléculas de sacarose em glicose e frutose, aumentando a disponibilidade de carbono e facilitando sua assimilação. Comparado ao melaço in natura, a hidrolise do melaço demonstrou melhores resultados aumentando a produtividade e alta composição bioquímica. Outra ferramenta importante utilizada na otimização dos cultivos algais em condições mixotróficas é o uso de ciclos de luz, uma vez que a luminosidade está relacionada diretamente ao metabolismo algal auxiliando na assimilação dos nutrientes e do carbono. O período de iluminação fornecida varia de espécie para espécie, podendo ou não ser necessário. Neste estudo e para estas condições de cultivo, foram obser... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Haematococcus pluvialis microalgae displays high biotechnological and commercial interest due to its capacity to synthesize high nutritional value in protein, amino acids and other compounds. Besides the difficulties in commercial production, the obtaining of high biomass amounts has been the objective of several researches which seek to optimize the production of this species. The mixotrophic culture is a tool which may improve the obtention of higher productivity. However, the carbon source for the cultures have to be adequate and has to be in an available form in order to be completely absorbed. The cane molasse is a carbon source rich in saccharose and nutrients and might be employed in H. pluvialis culture. Nevertheless, it requires a pre-treatment for its use. The hydrolysis promotes the reduction of saccharose molecules into glycose and fructose, improving the carbon availability and assimilation. In comparison to in natura molasses, the hydrolysis improved the results by increasing productivity. Light cycle is another important tool for algae culture in mixotrophic conditions, since light is directly related to the algae metabolism, which improves the carbon and nutrients assimilation. The light interval varies according to species and may or may not be necessary to be employed. In this study, an increase in biomass and biochemical composition was observed when H. pluvialis was exposed to light cycles. The best results were obtained with a 20:4 hours cycle (light/... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Microalgae are recognized sources of metabolites with high added value, largely by biological activity of these compounds. Several species of cyanobacteria produce secondary metabolites with bioactive character due to its molecular structure. Currently studying a lot about pigments for its biological value, giving emphasis on its bioactivity, but chlorophyll is still poorly understood. Despite its important biological role, research on chlorophyll and its potential antioxidant and pro-oxidant are still scarce. The lack of information can be attributed to the difficulty of obtaining chlorophyll and its derivatives in a purified form and also to their instability, which triggers a process of degradation. Many uncertainties still exist in the scientific field of the natural chlorophyll, their metabolites, impact on health, due to its high content in some vegetables, widespread occurrence in nature, and its degradation during food processing and human digestion. The production of compounds of chlorophyll by microalgae, due to their diverse metabolism, makes biomass microalgal an alternative source, with different chemical structures as compared to conventional food matrix, and its complex system of conjugated bonds on pyrrole rings enables an antioxidant character, or pro-oxidative, acting in scavenging free radicals or reactive triggering systems of molecular degradation. In this sense, the study of these chlorophyll pigments designed to further focus on their chemical structure may help to elucidate the real potential bioactive these substances. Given the various chlorophyllous structures present in Phormidium autumnale extract with different polarities, it is crucial to choose the appropriate method for evaluating the antioxidant potential, and to investigate the antioxidant mechanism developed by each structure of the molecule. A total of eleven chlorophyll compounds were separated on biomass Phormidium autumnale the photosynthetic culture. Among the major compounds found chlorophyll a (1498.40μg / g) and pheophytin b (613.23μg / g), where the total chlorophyll pigments totaled 2720.19μg / g in the biomass extract. The potential for scavenging free radicals was examined by two different methods with regard to their polarity, being that for the lipophilic method of the Phormidium extract autumnale proved to be 200 times more potent than α-tocopherol at the disposal of peroxyl radicals , and the method the hydrophilic Phormidium autumnale extract showed antioxidant activity of 219.82 mu equivalent Trolox / g extract. Finally, we note that the biomass Phormidium autumnale has considerable potential in the production of chlorophyll compounds in phototrophic conditions, proving to be an alternative source to conventional arrays of chlorophyll pigments and proved efficient in eliminating free radicals, showing their potential bioactive . / Microalgas são fontes reconhecidas de metabólitos com alto valor agregado, em grande parte pela atividade biológica destes compostos. Diversas espécies de cianobactérias produzem metabólitos secundários com caráter bioativo em função de sua estrutura molecular. Atualmente estuda-se muito a respeito de pigmentos pelo seu valor biológico, dando-se ênfase em sua bioatividade, porém a clorofila ainda é pouco elucidada. Apesar de seu importante papel biológico, as pesquisas sobre clorofila e seu potencial antioxidante e pró-oxidante ainda são escassas. A escassez de informações pode ser atribuída à dificuldade de se obter clorofilas e seus derivados em uma forma purificada e também à sua instabilidade, o que desencadeia um processo de degradação. Muitas incertezas ainda existem no campo científico sobre a clorofila natural, seus metabólitos, impacto sobre a saúde, devido seu alto conteúdo em alguns vegetais, ocorrência generalizada na natureza, e sua degradação durante o processamento de alimentos e digestão humana. A produção de compostos clorofilados pelas microalgas, em função de seu metabolismo diversificado, torna a biomassa microalgal uma fonte alternativa, com estruturas químicas diferenciadas quando comparada às matrizes alimentícias convencionais, sendo que seu sistema complexo de ligações conjugadas em anéis pirrólicos possibilita um caráter antioxidante, ou pró-oxidativo, atuando no sequestro de radicais livres ou desencadeando sistemas reacionais de degradação molecular. Neste sentido, o estudo destes pigmentos clorofilados visando um maior enfoque em suas estruturas químicas poderá auxiliar na elucidação do real potencial bioativo destas substâncias. Diante das diversas estruturas clorofiladas presentes no extrato de Phormidium autumnale, com diferentes polaridades, é fundamental escolher o método adequado para a avaliação do potencial antioxidante, além de investigar o mecanismo antioxidante desenvolvido por cada estrutura da molécula. Um total de onze compostos clorofilados foram separados na biomassa de Phormidium autumnale no cultivo fotossintético. Entre os compostos majoritários foram encontrados clorofila a (1498.40μg / g), e feofitina b (613.23μg / g), onde os pigmentos totais clorofilados totalizaram 2720.19μg / g no extrato de biomassa. O potencial de eliminação de radicais livres foi analisado por dois métodos diferentes no que diz respeito à sua polaridade, sendo que para o método lipofílico o extrato de Phormidium autumnale mostrou-se 200 vezes mais potente do que o α-tocoferol na eliminação de radicais peroxil, e para o método hidrofílico o extrato de Phormidium autumnale apresentou atividade antioxidante de 219,82 mμ Trolox equivalente / g de extrato. Finalmente, observamos que a biomassa de Phormidium autumnale apresenta um potencial considerável na produção de compostos clorofilados em condições fototróficas, provando ser uma fonte alternativa para matrizes convencionais de pigmentos de clorofila, bem como se mostrou eficiente na eliminação de radicais livres, evidenciando seu potencial bioativo.