Optimization of Parachlorella kessleri growth under different environmental conditions for lipid production

Na busca por materiais que não prejudiquem o planeta, os cientistas estão recorrendo ao mundo microscópico das algas. Essas minúsculas plantas unicelulares usam a luz solar para crescer e, ao fazê-lo, podem produzir óleos e plásticos que um dia poderão substituir os produtos à base de petróleo que entulham nossos aterros sanitários e oceanos. O desafio reside em encontrar o tipo certo de alga e o ambiente perfeito para fazê-las crescer rápido e produzir as substâncias mais úteis. É uma questão de ajustar as condições — como a acidez da água, o calor do ar, a duração do dia e a quantidade de dióxido de carbono disponível — muito parecido com um jardineiro ajustando uma estufa para induzir a melhor colheita de uma cultura específica. Quando esses fatores são equilibrados corretamente, as algas podem se tornar uma fábrica de energia sustentável e plásticos biodegradáveis.

Uma equipe de pesquisadores na Índia focou recentemente em uma linhagem específica de alga verde chamada Parachlorella kessleri, que descobriram no Rio Yamuna, em Delhi. Eles queriam ver se essa variedade local poderia ser induzida a produzir altas quantidades de lipídios, que são gorduras usadas para fazer biocombustível, e polihidroxialcanoatos, ou PHAs, que são plásticos biodegradáveis. Para encontrar a melhor receita de crescimento, os cientistas isolaram a alga da água do rio e a limparam de qualquer bactéria. Eles então cultivaram a alga em frascos de vidro, alterando cuidadosamente uma condição de cada vez para ver como as minúsculas células respondiam. Eles testaram diferentes níveis de acidez, temperaturas variando de frio a quente, vários ciclos de luz e escuridão e diferentes concentrações de gás dióxido de carbono borbulhado através da água.

Os experimentos revelaram um conjunto claro de condições onde as algas prosperavam. As células cresceram melhor quando a água estava levemente alcalina, com um pH de 8, e mantida a uma temperatura confortável de 25 graus Celsius. Elas também preferiam um dia mais longo que a noite, especificamente um ciclo de 16 horas de luz seguidas por 8 horas de escuridão, e cresceram mais vigorosamente quando o ar acima delas continha 2 por cento de dióxido de carbono. Sob essas condições específicas, as algas atingiram seu tamanho máximo após 16 dias. Nesse ambiente ideal, os pesquisadores descobriram que as algas não estavam apenas crescendo bem; elas também estavam armazenando energia e blocos de construção para plásticos. As células secas continham 17 por cento de lipídios e 11 por cento de PHA por peso. Isso significa que, de um único lote de algas cultivadas sob essas condições, os cientistas poderiam potencialmente colher tanto combustível quanto materiais plásticos.

Esta descoberta é significativa porque é a primeira vez que este tipo específico de alga, encontrada no Rio Yamuna, foi estudada e otimizada para a produção de ambos os materiais valiosos ao mesmo tempo. Enquanto outros estudos analisaram como cultivar algas para um propósito, este trabalho mostra que o mesmo lote de células pode servir a um propósito duplo, o que poderia tornar o processo de criação de produtos sustentáveis mais eficiente e menos dispendioso. Os pesquisadores observaram que as algas foram capazes de lidar com uma ampla gama de condições, mas a combinação específica de pH, temperatura, luz e dióxido de carbono que eles identificaram produziu o maior rendimento. O estudo confirma que esta linhagem indígena tem o potencial de ser usada em operações de larga escala, como biorrefinarias, onde poderia ajudar a criar uma economia circular, transformando resíduos e luz solar em bens úteis. O trabalho estabelece uma base para etapas futuras, incluindo o teste das algas em tanques maiores e mais controlados para ver se esses resultados se mantêm em uma escala industrial.