Produção de surfactina por Bacillus subtilis UFPEDA 438 utilizando melaço de cana como substrato

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Rocha, Patrícia Maria
• Orientador(a): Santos, Everaldo Silvino dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biossurfactante; Surfactina; Melaço de cana
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23394

Os biossurfactantes têm atraído grande interesse tanto da comunidade científica como da indústria, nos últimos anos, por oferecerem várias vantagens em relação aos surfactantes sintéticos, incluindo a possibilidade de produção a partir de recursos renováveis através de fermentação. Dentre as diferentes classes de biossurfactantes, os lipopeptídeos destacam-se por seu potencial antibiótico, especialmente a surfactina. As características vantajosas da surfactina impulsionaram o desenvolvimento de pesquisas em escala de laboratório voltadas para recuperação avançada de óleo, biorremediação, inibição da formação de coágulos, formação de canais iônicos em membrana, entre outros temas. Contudo, assim como demais biossurfactantes, as aplicações comerciais da surfactina esbarram no seu alto custo de produção. Isto pode ser atribuído à utilização de nutrientes caros e deficiências nas operações de recuperação e purificação. Para superar estes gargalos, resíduos agroindustriais têm sido utilizados com uma alternativa de substrato de baixo custo para a produção de biossurfactantes. O presente trabalho visa avaliar a produção de surfactina por Bacillus subtilis UFPEDA 438 utilizando como fonte de carbono o melaço de cana, subproduto proveniente da indústria açucareira, como forma de redução dos custos da produção. O microrganismo foi cultivado em meio formulado com 4% de melaço de cana, o qual foi submetido à fermentação submersa em incubador rotativo (shaker). Investigou-se a influência da temperatura, agitação e razão de aeração na síntese do biossurfactante. Amostras foram coletadas em intervalos regulares durante o cultivo até 72 horas de fermentação para acompanhamento da concentração de substrato, concentração celular, concentração de surfactina e pH. Dentre os resultados encontrados, na melhor condição de cultivo (200 rpm, 36 ºC e razão de aeração de 0,4) foram obtidos 199,45 ± 0,13 mg/L de surfactina em 24 h, fator de conversão de substrato em produto (YP/S) de 0,022 g/g e produtividade em produto (PP) de 8,19 mg/L.h em 24 h. Em todos os ensaios o pH se mostrou estável, variando na faixa de 6,2 a 6,7, e observou-se quantidade expressiva de açúcar residual ao final da fermentação. A Concentração Micelar Crítica (CMC) do biossurfactante produzido na melhor condição de cultivo foi de 20,73 mg/L, mostrando sua eficácia como um bom agente de superfície. Apresentou um índice de emulsificação (E24) para querosene, após 24 h, de 62,0% e capacidade de formar emulsões de elevada estabilidade, atingindo valores em torno de 1,5 U.