Produção de biossurfactante por uma linhagem termofílica de Bacillus isolada de amostra rochosa de reservatório de petróleo

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Argentin, Marcela Nunes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bacillus alveayuensis; Bioemulsificante; Bioemulsifier; MEOR; Reservoir rock; Rocha reservatório; Termófilos; Thermophiles
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-08052017-154809/

Biossurfactantes (BS) são compostos tensoativos de baixo peso molecular produzidos por uma ampla variedade de microrganismos. Sua natureza anfipática faz com que esses compostos sejam capazes de reduzir a tensão superficial de líquidos ou formar emulsões estáveis, características que tornam os biossurfactantes altamente aplicáveis na indústria do petróleo. As condições extremas de reservatórios de petróleo quanto à temperatura e salinidade demandam estudos sobre a produção de biossurfactantes por linhagens bacterianas autóctones, bem como de sua estabilidade frente a estas condições. Neste contexto, este trabalho propôs a seleção de linhagens bacterianas produtoras de biossurfactante a partir de amostras rochosas de um reservatório localizado na Bacia de Campos (RJ), para possível aplicação em processos de recuperação de petróleo melhorada por microrganismos e/ou seus produtos ou Microbial Enhancement Oil Recovery (MEOR). Cultivos inoculados com as amostras rochosas foram usados para o isolamento das linhagens bacterianas. Os isolados positivos para produção de BS (avaliada pelo índice de emulsificação - E24) foram identificados por meio do sequenciamento do gene rRNA 16S. Dez dos isolados obtidos apresentaram 99% de similaridade com Bacillus alveayuensis, sendo escolhido um deles - Ar70C7-2 - para estudos de avaliação da agitação, salinidade, fontes de carbono (C) e nitrogênio (N) e relação C/N no crescimento e produção de BS. O Meio Mineral adicionado de glicerina e NH4Cl, na relação C/N=2, 70 g/L NaCl e incubado a 55°C forneceu o melhor resultado para o teste de E24 (69,1%). O BS produzido pelo isolado foi purificado parcialmente por precipitação ácida, obtendo-se, em média, 0,17g de extrato bruto (semi-purificado, SP) por litro de cultivo em Meio Mineral, e 0,24 g, em meio LB. O BS-SP produzido a partir dos cultivos nos meios LB modificado (BS-SP-LB) e Meio Mineral otimizado (BS-SP-MM) teve sua capacidade tensoativa testada frente às variações de pH, temperatura e salinidade. Ambos BS-SP apresentaram estabilidade térmica no intervalo de -18 a 121°C, registrando valores médios de E24 de 65,4(±2,5)% e 63,7(±0,6)% (BS-SP-LB e BS-SP-MM, respectivamente) e de tensão superficial mínima de 43,3 mN/m (BS-SP-LB) e 42,1 mN/m (BS-SP-MM). Amostras de BS-SP tiveram seu pH ajustado para valores entre 2 a 12, apresentando valores médios de E24 de 66,4(±3,4)% e 60,1(±3,2)% (BS-SP-LB e BS-SP-MM, respectivamente) e de tensão superficial mínima de 44,3 mN/m (BS-SP-LB) e 42,1 mN/m (BS-SP-MM). Quanto à salinidade, as amostras foram ajustadas para concentrações no intervalo de 0 a 21% de NaCl, apresentando valores médios de E24 de 65,4(±3,4)% e 64,4(±1,7)% (BS-SP-LB e BS-SP-MM, respectivamente) e de tensão superficial mínima de 42,2 mN/m (BS-SP-LB) e 42,9mN/m (BS-SP-MM). Quanto à ação antimicrobiana, o BS-SP não apresentou atividade bactericida ou bacteriostática sobre as linhagens E. coli, B. subtilis, P. fluorescens e S. epidermidis.O BS produzido por Ar70C7-2, em condições de alta temperatura e salinidade, mostrou alto índice de emulsificação e estabilidade. Estas características, associadas à boa capacidade emulsificante sobre diversos substratos orgânicos, particularmente de derivados de petróleo, sugerem uma potencial aplicação em processos de MEOR.