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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/44286
Tipo: Tese
Título: Bioprospecção de uma cianobactéria isolada no rio Joanes/BA para síntese de produtos visando aplicações biotecnológicas
Autor(es): Pinheiro, Maria Teresa Araujo
Primeiro Orientador: Sales, Emerson Andrade
Segundo Orientador: Albuquerque, Elaine Cabral
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Albuquerque, Elaine Cabral
metadata.dc.contributor.referee1: Sales, Emerson Andrade
metadata.dc.contributor.referee2: Santos, Marcos Malta dos
metadata.dc.contributor.referee3: Almeida, Edna dos Santos
metadata.dc.contributor.referee4: Cardoso, Lucas Guimarães
metadata.dc.contributor.referee5: Pessôa, Luiggi Cavalcanti
Resumo: As cianobactérias constituem o grupo mais diversificado de organismos fotossintéticos do planeta e apresentam elevado potencial para a descoberta de novos compostos bioativos. Seus pigmentos possuem aplicações consolidadas em produtos alimentícios e nutracêuticos, além de serem fontes valiosas de proteínas e de outras biomoléculas. Essas características ampliam as perspectivas de uso em setores como combustíveis, alimentos, rações e, mais recentemente, no emergente campo da ficonanotecnologia. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi isolar uma cepa de cianobactéria de um rio localizado no Nordeste do Brasil, analisar a potencial produção de cianotoxinas da cepa e avaliar o potencial de aplicação para obter bioprodutos como ficocianina e carotenóides, além da síntese de pontos de carbono (em inglês carbon dots) a partir da biomassa cultivada em laboratório e do resíduo pós-extração dos bioativos. O isolamento da cepa foi feita por método térmico. A identificação da cepa foi feita por análise polifásica e o potencial de produção de cianotoxinas por métodos moleculares e químicos (PCR e LC-MS²). O cultivo e a cinética de crescimento foram conduzidos em condições controladas de temperatura e luminosidade para obter biomassa, a partir da qual foram realizados testes de extração da ficocianina, identificação de carotenóides e de sintese de pontos de carbono a partir da biomassa residual após a extração dos bioativos. A cepa isolada e cultivada em laboratório foi identificada como Leptolyngbya boryana e não produtora de cianotoxina. A extração da ficocianina foi realizada a partir de um protocolo estabelecido por meio da combinação de diferentes solventes com ciclos de congelamento e descongelamento. O método de extração mais eficiente utilizou lactato de cálcio em pH 9,47, resultando em maior rendimento de ficocianina (153,24 mg/g de biomassa). A análise por HPLC revelou a presença de équinénone e alômero de clorofila a na biomassa. Adicionalmente, foi realizada a síntese de pontos de carbono pelo processo hidrotérmico a partir da biomassa da espécie cultivada (antes e após a extração dos bioativos), bem como de Chlorella vulgaris para fins de comparação. A caracterização dos nanomateriais pontos de carbono revelou elevada fluorescência, fotostabilidade e desempenho consistente em aplicações potenciais de bioimagem, sensores fluorescentes e dispositivos optoeletrônicos. De forma geral, os resultados indicam que a cepa de L. boryana identificada apresenta potencial biotecnológico relevante, tanto para a obtenção de ficocianina e carotenóides quanto para a produção de nanomateriais de interesse, abrindo perspectivas para o aproveitamento de biomassa em produtos de alto valor agregado e aplicações comerciais.
Abstract: Cyanobacteria represent the most diverse group of photosynthetic organisms on the planet and hold high potential for the discovery of novel bioactive compounds. Their pigments have well-established applications in food and nutraceutical products and also serve as valuable sources of proteins and other biomolecules. These characteristics broaden their potential use in sectors such as biofuels, food, animal feed, and, more recently, in the emerging field of phyconanotechnology. In this context, the aim of this study was to isolate a cyanobacterial strain from a river located in northeastern Brazil, analyze its potential for cyanotoxin production, and evaluate its application potential for obtaining bioproducts such as phycocyanin and carotenoids, as well as for the synthesis of carbon dots from laboratory-cultivated biomass and post-extraction residual biomass. The strain was isolated using a thermal method. Identification was carried out through a polyphasic approach, and cyanotoxin production potential was assessed by molecular and chemical methods (PCR and LC-MS²). Cultivation and growth kinetics were conducted under controlled temperature and light conditions to produce biomass, which was subsequently used for phycocyanin extraction, carotenoid identification, and carbon dot synthesis from residual biomass after bioactive extraction. The isolated and laboratory-cultivated strain was identified as Leptolyngbya boryana and was non-toxigenic. Phycocyanin extraction followed a protocol combining different solvents with freeze–thaw cycles. The most efficient extraction method employed calcium lactate at pH 9.47, yielding the highest phycocyanin content (153.24 mg/g of biomass). HPLC analysis revealed the presence of echinenone and chlorophyll a homologs in the biomass. Additionally, carbon dots were synthesized via a hydrothermal process from the cultivated species’ biomass (both before and after bioactive extraction), as well as from Chlorella vulgaris for comparison. Characterization of the carbon dot nanomaterials showed high fluorescence, photostability, and consistent performance in potential applications such as bioimaging, fluorescent sensors, and optoelectronic devices. Overall, the results indicate that the identified L. boryana strain possesses significant biotechnological potential, both for the production of phycocyanin and carotenoids and for the generation of nanomaterials of interest, highlighting the prospects for valorizing biomass into high-value products and commercial applications.
Palavras-chave: Cianobactéria termofílica
Bioprospecção
Biotecnologia
Biocompostos
Bioativos
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Escola Politécnica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Industrial (PEI) 
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/44286
Data do documento: 6-Mar-2026
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