Portugal - Estudo da Universidade de Coimbra introduz nova tecnologia para monitorização em tempo real do crescimento de microalgas

Um estudo liderado pela Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), publicado na Biosensors and Bioelectronics, propõe uma solução pioneira para a monitorização precisa e em tempo real do crescimento de microalgas e da sua produção de metabolitos com diversas aplicações industriais.

De acordo com a investigação, esta nova tecnologia, que combina Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS) e elétrodos porosos tridimensionais, permite a criação de uma sonda capaz de monitorizar, em tempo real, o crescimento de microalgas e a sua produção de exopolissacarídeos (EPS) - macromoléculas naturais com propriedades emulsificantes aplicáveis na indústria alimentar -, bem como a sua atividade anti-inflamatória e antioxidante, entre outras. 

«Neste estudo utilizamos a microalga modelo Lobochlamys segnis e demonstramos que o crescimento pode ser monitorizado continuamente por, pelo menos, 14 dias. Os resultados indicam que a taxa de crescimento logístico obtida por EIS é comparável aos métodos convencionais de contagem celular. Além disso, a resistência ohmica revelou-se um indicador fiável para a deteção do ponto máximo de produção de EPS», revela Paulo Rocha, professor do Departamento de Ciências da Vida (DCV) e investigador do Centro de Ecologia Funcional (CFE). 

De acordo com o especialista, a introdução desta tecnologia representa um avanço significativo para a indústria biotecnológica, possibilitando a otimização da produção de microalgas em larga escala e contribuindo para uma gestão mais eficiente dos recursos hídricos.

A investigação do grupo liderado por Paulo Rocha, envolve Francisco Cotta Jr e Felipe Bacellar, estudantes de doutoramento, Raquel Amaral e Diogo Correia, investigadores do CFE, e Kamal Asadi, professor da Universidade de Bath, no Reino Unido. Universidade de Coimbra - Portugal

Portugal - Projeto testa aplicação de microalgas para remover poluentes de águas residuais convertendo essa biomassa em produtos verdes

O projeto “NABIA - New Approach to Bioremediation using Algae”, liderado por Telma Encarnação e Abílio Sobral, investigadores do Centro de Química da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), está a testar a aplicação de microalgas para remover poluentes de águas residuais, aproveitando essa biomassa para a produção de produtos de base biológica.

«Este projeto aborda a necessidade de encontrar uma potencial solução para o problema da poluição da água por poluentes emergentes e propõe a descontaminação de águas residuais com recurso a microalgas, com uma abordagem baseada na geração de biomassa e na sua respetiva valorização económica», começa por explicar Telma Encarnação.

A investigação, continua a química, «focou-se na biorremediação de águas residuais geradas pela transformação de lentes oftálmicas na indústria ótica, usando como casos de estudo empresas parceiras. Uma vez que estes materiais estão na sua maioria protegidos por patentes e segredo industrial, analisámos a sua composição», revela.

A equipa de investigadores começou por identificar os químicos ambientais persistentes em fontes de águas residuais e avaliar a eficácia e eficiência da utilização de microalgas na biorremediação de produtos químicos sintéticos. Neste momento, os especialistas estão a testar a viabilidade da transformação da biomassa em produtos inovadores, tais como lentes oftálmicas “verdes” e ainda um fotobioreator, otimizando o processo para maximizar o conteúdo de biomateriais das microalgas.

«Com o NABIA, pretende-se não só solucionar problemas emergentes relacionados com poluentes em águas residuais, mas também incentivar o desenvolvimento económico sustentável, promovendo uma economia circular através da valorização de recursos biológicos», conclui a investigadora da FCTUC.

O projeto NABIA conta com o apoio das empresas parceiras Farmi, Mlab, Moldetipo, Opticentro e PTScience, podendo ser acompanhado através deste sítio. Universidade de Coimbra - Portugal

Portugal - Universidade de Coimbra estuda aplicação de microalgas para tratamento de efluentes de ETAR e geração de biocombustíveis

O Departamento de Ciências da Vida (DCV) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), em colaboração com a Algoteca da UC (ACOI), está a estudar a aplicação de microalgas para tratamento de efluentes de estações de tratamento de águas resíduas (ETAR) e geração de biocombustíveis.

O projeto “Application of microalgal and fungal biomass for the treatment of anaerobic digestion effluents and production of the 3d generation biofuels” é da autoria de Ewelina Sobolewska, aluna de doutoramento na Lodz University of Technology, na Polónia, que realizou a fase final do curso em Coimbra.

«Atualmente, estou a trabalhar com um bio reator para o tratamento do produto de digestão líquido (subproduto da digestão anaeróbia de águas residuais). A comunidade de algas que se desenvolve neste bio reator, utilizada nos processos de degradação, foi parcialmente removida do equipamento para que possamos procurar compostos potencialmente interessantes e úteis, obtendo valor agregado da biomassa que é o produto excedente desse tratamento», revela a estudante de Erasmus.

De acordo com Ewelina Sobolewska, o objetivo final deste trabalho é encontrar a melhor aplicação para a produção de biomassa excedente que resulta dos processos de limpeza das águas residuais por intermédio das algas, promovendo um modelo circular de gestão de resíduos. As aplicações desta matéria podem ser inúmeras, desde a produção de biocombustíveis até à potencial produção de compostos, que podem ser utilizados na área da cosmética, da medicina, entre outras.

«Neste projeto, foi testado um conjunto de microalgas aquáticas capazes de proporcionar biorremediação, quer seja por fitotransformação ou fitodegradação. Neste caso, está a ser utilizada uma mistura de algas que a aluna compôs para degradar determinados resíduos da água, previamente tratados, entrando as algas já numa fase final do processo», explicam Leonel Pereira e Nuno Mesquita, investigadores do DCV e orientadores da estudante durante o período de Erasmus.

Através da técnica de Espectroscopia Infravermelha com Transformada de Fourier, prosseguem, «obtivemos uma análise inicial do perfil químico da biomassa e, em seguida, a mesma foi caracterizada em termos lipídicos, incluindo a avaliação das frações lipídicas e perfil de ácido gordos por cromatografia gasosa (GC). Foi também feita a análise do perfil de pigmentos por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC).

Finalmente, «os extratos totais da biomassa estão a ser testados quanto aos seus efeitos fungicidas em diferentes espécies de fungos. Os resultados são muito promissores», concluem.

A estudante terminará o doutoramento na Polónia, mas os investigadores da FCTUC continuarão a trabalhar nesta investigação também em Coimbra, no âmbito do projeto ANOXYOILS, financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) e desenvolvido em colaboração com o grupo Plants4Health, liderado por Célia Cabral, investigadora da Faculdade de Medicina da UC (FMUC). Universidade de Coimbra - Portugal

Portugal - Cientistas criam laboratório para estudar geração de energia limpa e sustentável a partir da comunicação entre microalgas

Uma equipa de cientistas da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) criou um laboratório de bioeletrónica e bioenergia com o objetivo de estudar a geração de energia limpa e sustentável a partir da comunicação entre microalgas.

O projeto Generating Energy from Electroactive Algae (GREEN) foi um dos financiados pelas bolsas Starting Grant do European Research Council (ERC), tendo recebido 2,2 milhões de euros, em 2020.

«Este novo laboratório é uma base para estudos emergentes de bioeletricidade. A instrumentação presente permite medir um conjunto amplo de sinais, desde sinais lentos provenientes dos microrganismos que estamos a tentar recolher para produzir energia, até a sinais de alta frequência como é o caso de algumas células do cérebro humano. Acredito que este espaço será uma mais-valia para a ciência multidisciplinar», afirma Paulo Rocha, professor associado no Departamento de Ciências da Vida (DCV) e Investigador do Centro de Ecologia Funcional (CFE).

«Até ao momento, além do laboratório de investigação, já desenvolvemos um conjunto de sensores que consegue detetar comunicação entre microrganismos, nomeadamente microalgas e bactérias», revela o docente da FCTUC, acrescentando que a sua equipa tem vindo a tentar perceber se estes microrganismos comunicam, porque o fazem e se conseguem encontrar um maior sinal para a eletrónica, para captá-lo e armazená-lo.

«Começámos por estudar algumas espécies de microalgas para perceber o tipo de comunicação que tinham. Aliás, a nossa equipa tem um artigo, recentemente publicado, que demonstra a existência de comunicação entre estes microrganismos e ainda que o fazem através de canais iónicos - medidos por diversos sensores desenvolvidos pela nossa equipa e colaboradores», refere. 

«Se conseguirmos armazenar esses sinais bioelétricos de maneira eficiente, conseguimos ter uma fonte de energia renovável. Essa é a ambição principal do projeto», assegura o cientista.

De acordo com Paulo Rocha, a origem destes sinais elétricos ainda está por desvendar, mas há já evidencias de que é uma reação ao stress e até adaptação a determinadas condições. Portanto, pelo menos até 2025, a equipa irá continuar a trabalhar com objetivo de descobrir este fenómeno e, acima de tudo, alcançar uma nova fonte de energia renovável.

Para acompanhar o projeto pode aceder à página do GREEN. Universidade de Coimbra - Portugal