As microalgas vêm sendo amplamente estudadas para várias aplicações, sendo matéria-prima
consolidada para a produção de bioprodutos, como pigmentos antioxidantes que são
empregados como medicamentos e suplementos alimentares. Microalgas tendem a acumular
grandes quantidades de lipídeos na forma de triacilglicerídeos que, através de processos
químicos, podem ser convertidos em biodiesel. Além disso, microalgas ricas em carboidratos
podem ser utilizadas para a produção de etanol, e aquelas ricas em proteínas já são usadas como
alimento, especialmente na piscicultura e na carcinicultura. Essas diversas possibilidades de
uso da biomassa de microalgas fazem com que tal cultivo seja um exemplo representativo de
biorefinaria que engloba as indústrias nutraceutica, farmacêutica, alimentícia e de combustíveis.
Para que essa biorefinaria prospere e se consolide, são necessários métodos analíticos capazes
de determinar a composição química dessas biomassas. Assim, foram desenvolvidos e
validados métodos analíticos capazes de determinar a composição de carotenoides de interesse
comercial (luteína e astaxantina) e a composição dos principais aminoácidos em biomassa de
diferentes espécies dulcícolas e marinhas de microalgas utilizando HPLC-APCI-MS/MS. Outro
fator importante referente à produção de microalgas em larga escala são os metabólitos voláteis
produzidos por esses organismos, os quais são importantes para entendimento e monitoramento
do metabolismo celular, podendo ser utilizado também para a bioprospecção de compostos.
Além disso, um cultivo em larga escala poderia causar desequilíbrio na composição química da
atmosfera local, apontando para a necessidade de estudos do perfil de compostos orgânicos
voláteis emitidos por esses microrganismos, o que foi feito pelo desenvolvimento de um método
analítico utilizando HS-GC/MS. Os métodos para carotenoides e aminoacidos foram validados
conforme parâmetros inrenacionais, sendo possível aplicá-los para a determinação quantitativa
desses compostos, utilizando um procedimento de extração de baixo custo. Os resultados da
validação apontam boa sensibilidade para os aminoácidos, permitindo a quantificação em uma
faixa de linearidade de 0,001 a 100 ppm sem interferência negativa da matriz, enquanto que
para os carotenoides a faixa de linearidade ficou restrita à 6-90 ppm para luteína e 4-40 ppm
para astaxantina e a interferência da matriz apresentou forte influência, principalmente para o
beta caroteno. Assim, foi analisado o conteúdo de luteína em 10 amostras de microalgas
produzidas em diferentes meios de cultivo, apontando o meio BBM rico em nitrogênio como o
meio mais favorável para biosíntese deste carotenoide. O método desenvolvido para quantificar
aminoácidos foi aplicado para o estudo desses compostos em 25 espécies, apresentando um
perfil quantitativo que varia em 30 vezes o conteúdo total de aminoácidos entre as espécies. O
método desenvolvido para determinação do perfil qualitativo dos compostos orgânicos voláteis
foi capaz de identificar 213 compostos, apontando para uma grande diversidade na composição
dessas espécies químicas em microalgas marinhas e dulcícolas.