Otimização e caracterização de biossurfactantes produzidos por Bacillus amyloliquefaciens MO13 para aplicação em estratégias avançadas de biorremediação - Brito, Henrique Alves de (2019)
Biosurfactantes (BSFs) são moléculas que apresentam estruturas hidrofóbicas e hidrofílicas produzidas por uma multiplicidade de organismos. Essas moléculas podem ser aplicadas nas áreas farmacêutica, cosmética, alimentícia e com abordagens de biorremediação e recuperação de petróleo. No entanto, os custos de produção desses compostos ainda são um obstáculo para aplicações em grande escala. Assim, são necessários métodos que visam melhorar a produção de BSFs buscando aumentar a eficiência através de relação de custo-benefício mais favorável. Neste trabalho, utilizando a linhagem Bacillus amyloliquefaciens MO13, parâmetros essenciais para produção de BSFs foram otimizados para alcançar concentrações máximas de BSFs. O desenvolvimento microbiano, consumo de substrato, concentração de BSFs e tensão superficial foram avaliados e suas curvas analisadas. A concentração da fonte de carbono, temperatura, pH, agitação e aeração no cultivo microbiano foram otimizadas para biorreatores empregando-se um planejamento fatorial esférico de composto central, possibilitando encontrar-se as condições ótimas de cultivo. Estimava-se uma produção de BSFs de 17,92 g/L a partir de testes em biorreatores em condições ótimas de cultivo e utilizando glicose como fonte de carbono. Quando testada atingiu 18,16 g/L de BSFs. Para o caso de glicerina residual como fonte de carbono, foram estimados 14,4 g/L de BSFs e quando testada atingiu 13,56 g/L de BSFs. Ambas equações com seus valores críticos tiveram desvios menores que 15% entre valores observados e estimados, validando o modelo. Testes qualitativos para os BSFs produzidos foram todos positivos e a concentração micelar crítica (CMC) foi de 10 mg/L reduzindo a tensão superficial até 30 mN/m, demonstrando assim o potencial uso dos BSFs para biorremediação. Além disso, a caracterização química do perfil de BSFs foi realizada por espectrometria de massa de alta resolução, revelando cinco isoformas de surfactinas e duas isoformas de iturinas. A otimização na produção de BSFs produzidos por B. amyloliquefaciens MO13 em biorreatores representa um grande avanço na produção de BSFs, uma vez que a concentração de BSFs em biorreatores foi 6 vezes maior do que produções em frascos cônicos. Além disso os BSFs produzidos possuem grande potencial de aplicação na recuperação avançada de petróleo, na indústria farmacêutica, alimentícia e cosmética.