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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35172
Tipo: | Dissertação |
Título: | Produção e caracterização de biossurfactantes obtidos por Bacillus subtilis (UFPEDA86) e Bacillus pumilus em extrato aquoso de algaroba |
Autor(es): | Alves, Alysson Henrique de Albuquerque |
Primeiro Orientador: | Almeida, Andréa Farias de |
Resumo: | Os biossurfactantes são moléculas com características anfipáticas, ou seja, contêm um componente hidrofílico (polar) e um hidrofóbico (não polar) em sua estrutura molecular, que promovem a redução de tensão superficial e interfacial entre líquidos, sólidos e gases. Possuem muitas aplicações em diversos setores, incluindo agricultura, cosméticos, alimentos, farmácia, meio ambiente e petroquímica. Em comparação com os surfactantes sintéticos, os biossurfactantes apresentam características como biodegradabilidade, baixa toxicidade, tolerâncias a amplas faixas de temperatura, salinidade e pH, tornando-os aplicáveis em produtos alimentícios, cosméticos e medicamentos. No entanto, devido aos custos elevados de produção, pesquisas estão sendo realizadas com estratégias que visam substituir substratos convencionais por alternativos de baixo custo e de preferência renováveis para produção de biossurfactantes. No presente trabalho, a produção do biossurfactante a partir do Bacillus subtilis (UFPEDA 86) e Bacillus pumilus foi conduzida usando como substrato o extrato aquoso de algaroba, a 1% (v/v) de concentração. Os cultivos foram realizados em frascos Erlenmeyer agitados em incubadora rotativa orbital a 200 rpm, 37°C e razão de aeração de 0,4. Amostras foram retiradas em tempos regulares para acompanhamento do crescimento microbiano, consumo de substrato, produção de biossurfactante e os parâmetros cinéticos durante 96 h de processo. A recuperação dos biossurfactantes obtidos nos processos foi realizada por precipitação ácida (HCl a 6N) e a caracterização por meio das análises dos grupos funcionais identificados em FTIR. No cultivo utilizando a linhagem B. subtilis UFPEDA 86 obteve-se concentração celular na fase exponencial ([X]) de 0,78 g/L, produtividade em células (Px) de 12,07 mg/L.h, velocidade específica máxima de crescimento (μmáx.) de 0,0569 h-1, concentração de biossurfactante produzido 2,83 g/L com uma capacidade de emulsificação de 72,1% em óleos lubrificantes. Na produção B. pumilus obteve-se uma concentração celular máxima na fase exponencial (Xmáx.) foi de 1,07 g/L, a produtividade em células (Px) foi de 8,59 mg/L.h e velocidade específica máxima de crescimento (μmáx.) é de 0,0063 h-1. Em relação ao biossurfactante produzido obteve-se uma concentração de 4,73 g/L com boa capacidade de emulsificação 85,4% em óleos lubrificantes. Portanto, com os resultados obtidos até o momento, é possível considerar que as linhagens B. subtilis UFPEDA 86 e B. pumilus foram capazes de produzir biossurfactante do tipo lipopeptídeo a partir do extrato de algaroba, como substrato alternativo, nas condições propostas. |
Abstract: | Biosurfactants are molecules with amphipathic characteristics, that is, they contain a hydrophilic (polar) and a hydrophobic (non-polar) component in their molecular structure, which promote the reduction of surface and interfacial tension between liquids, solids and gases. They have many applications in various sectors, including agriculture, cosmetics, food, pharmacy, environment and petrochemicals. Compared to synthetic surfactants, biosurfactants have characteristics such as biodegradability, low toxicity, tolerances to wide ranges of temperature, salinity and pH, making them applicable in food products, cosmetics and medicines. However, due to high production costs, research is being carried out with strategies that aim to replace conventional substrates with low-cost and preferably renewable alternatives to production of biosurfactants. In the present work, the production of biosurfactant from Bacillus subtilis (UFPEDA 86) and Bacillus pumilus was conducted using mesquite aqueous extract as substrate, at 1% (v/v) concentration. The cultures were carried out in Erlenmeyer flasks shaken in an orbital rotating incubator at 200 rpm, 37°C and an aeration ratio of 0.4. Samples were taken at regular times to monitor microbial growth, substrate consumption, biosurfactant production and kinetic parameters during the 96h process. The recovery of biosurfactants obtained in the processes was carried out by acid precipitation (HCl at 6N) and characterization through analysis of the functional groups identified in FTIR. In cultivation using the B. subtilis UFPEDA 86 strain, a cell concentration in the exponential phase ([X]) of 0.78 g/L, cell productivity (Px) of 12.07 mg/L.h, maximum specific growth rate (μmax) of 0.0569 h-1, biosurfactant concentration produced 2.83 g/L with an emulsification capacity of 72.1% in lubricating oils. In B. pumilus production, a maximum cell concentration was obtained in the exponential phase (Xmax) of 1.07 g/L, cell productivity (Px) was 8.59 mg/L.h and maximum specific growth rate (μmax) is 0.0063 h-1. In relation to the biosurfactant produced, a concentration of 4.73 g/L was obtained with a good emulsification capacity of 85.4% in lubricating oils. Therefore, with the results obtained so far, it is possible to consider that the B. subtilis UFPEDA 86 and B. pumilus strains could produce lipopeptide-type biosurfactant from mesquite extract, as an alternative substrate, under the proposed conditions. |
Palavras-chave: | Emulsificantes Lipopeptídeos Substratos renováveis Cinética Emulsifiers Lipopeptides Surfactin Substrates Kinetics |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia Química |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35172 |
Data do documento: | 20-Ago-2024 |
Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
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