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Microalgas como biorremediadoras em efluente do cultivo da tilápia Oreochromis niloticus em bioflocos

Microalgas como biorremediadoras em efluente do cultivo da tilápia Oreochromis niloticus em bioflocos
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O sistema de bioflocos é uma estratégia de cultivo que possibilita a utilização de flocos bacterianos como fonte suplementar de alimentação, favorecendo parâmetros produtivos através da redução do fator de conversão alimentar, aumento de peso final e obtenção de maiores taxas de crescimento (Luis-Villaseñor et al., 2015; Lorenzo et al., 2015). Esta tecnologia possibilita mínima ou zero troca de água além da reutilização parcial desta em ciclos subsequentes. Apesar da redução do volume de efluente gerado, existe uma elevada concentração de nutrientes dissolvidos, provenientes da dissociação de alimentos não consumidos e de subprodutos metabólicos, ficando disponíveis na água sob a forma de amônia, nitrito, nitrato e fosfato (Viadero et al., 2005).

Estratégias para mitigar o impacto dos efluentes residuais da aquicultura vêm sendo investigadas (Magnotti, et al., 2015; Wuang et al., 2016). Dentre estas, destaca-se a utilização de microalgas como biorremediadoras, tendo em vista seu potencial para absorção de compostos nitrogenados dissolvidos na água para seu crescimento (Miyawaki, 2014), proporcionando assim uma melhora na qualidade de água desses efluentes decorrente da conversão dos nutrientes dissolvidos em biomassa algal. As microalgas são organismos microscópicos que compõem a base da cadeia alimentar de ecossistemas aquáticos (Magalhães, 2014), sendo capazes de produzir uma ampla gama de metabólitos como: proteínas, lipídios, carboidratos, carotenoides, vitaminas assim como outros compostos de interesse comercial.

 

 

Adicionalmente, a utilização de resíduos como meios de cultura é uma alternativa para diminuir os custos de produção desses organismos, já que em escala comercial, o cultivo das microalgas ainda é desafiador devido aos altos custos dos nutrientes tradicionalmente utilizados (Faé Neto et al., 2018).

Estudos realizados no Laboratório de Produção de Alimento Vivo (LAPAVI) do Departamento de Pesca e Aquicultura da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), avaliaram a absorção de nitrogênio (nitrogênio amoniacal total, nitrito e nitrato) pelas espécies Arthrospira platensis (Figura 1A) e Chlorella vulgaris (Figura 1B), cultivadas em efluentes oriundos da produção de alevinos de Tilápia do Nilo Oreochromis niloticus em sistemas de bioflocos.

O crescimento das referidas microalgas também foi avaliado visando mensurar sua produtividade para obtenção de biomassa. O efluente utilizado foi proveniente de um tanque de cultivo de Tilápia do Nilo em sistema de bioflocos, com alevinos de aproximadamente 9,6 cm e 15,4 g, no 30º dia de cultivo. Nesse sistema utilizou-se melaço como fonte de carbono, ração contendo 36% de proteína bruta e, uma relação de 15:1 (C:N) foi estabelecida para o sistema. Após a coleta, o efluente foi submetido à sedimentação dos sólidos, dupla filtração do sobrenadante, cloração, decloração e autoclavagem, seguido da inoculação das microalgas.

Para ambas espécies de microalgas foram analisados três tratamentos em triplicata: Controle (Meio Zarrouk ou Provasoli), 50% efluente + 50% controle (E50), 100% efluente (E100). Nos tratamentos controle foram utilizados o meio de cultura Zarrouk (Zarrouk, 1966) para a microalga azul (Cianobactéria) Arthrospira platensis (Figura 2) e meio Provasoli (Provasoli, 1968) para a microalga verde (Clorofícea) Chlorella vulgaris.

Após 10 dias de cultivo, a densidade celular da A. platensis cultivada no efluente foi inferior ao tratamento controle (Figura 3). Entretanto, quando foi analisada a velocidade de crescimento, observou-se semelhança entre o tratamento com 50% de efluente e 50% controle (E50) e controle. Com relação à absorção de compostos nitrogenados, observou-se uma redução média dos tratamentos com efluente de: 85% nitrogênio amoniacal total, 93% nitrito e 99% nitrato (Figura 4) em sistema de bioflocos.

Com relação aos resultados obtidos com Chlorella vulgaris utilizando o efluente do sistema bioflocos, apesar do crescimento no meio controle (Provasoli) até o décimo dia de experimento ter superado os demais tratamentos, o uso do efluente apresentou respostas análogas na densidade celular até o oitavo dia de cultivo, podendo otimizar o tempo de cultivo (Figura 5). Ademais, a absorção de nitrogênio também foi eficiente obtendo uma redução média dos tratamentos com efluente de: 80% do nitrogênio amoniacal total e nitrito (NO-2) e 93% de nitrato (NO-3) pela C. vulgaris (Figura 6).

 

Considerações Finais

A produção de organismos aquáticos em sistema de bioflocos tem se intensificado e com resultados expressivos na aquicultura, contudo o aproveitamento dos resíduos desta tecnologia ainda é um entrave. Os resultados obtidos no presente trabalho indicam a capacidade de biorremediação das espécies de microalgas avaliadas, que apresentaram dados expressivos de crescimento, remoção de compostos nitrogenados e produção de biomassa algal.

Adicionalmente, a utilização dos efluentes de sistema de bioflocos do cultivo da Tilápia Oreochromis niloticus podem ser utilizados como meio alternativo no cultivo de A. platensis e C. vulgaris, possibilitando a otimização dos custos de produção e reduzindo o impacto proveniente da aquicultura.

 

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Autores: Danielli Matias de Macedo Dantas1*, Jéssika Lima de Abreu2, Laenne Barbara Silva
de Moraes2, Elizabeth Pereira dos Santos2, Carlos Yure Barbosa de Oliveira3,
Luis Otávio Brito4 e Alfredo Olivera Gálvez2 
1Laboratório de Biotecnologia de Microalgas (LABIM) – Unidade Acadêmica de Serra Talhada
Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) -Serra Talhada, PE
*danielli_matias @yahoo.com.br
2Laboratório de Produção de Alimento Vivo (LAPAVI) – Departamento de Pesca e Aquicultura
Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) – Recife, PE
3Laboratório de Cultivo de Algas (LCA) -Departamento de Aquicultura
Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) – Florianópolis, SC
4Laboratório de Carcinicultura (LACAR) – Departamento de Pesca e Aquicultura
Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) – Recife, PE