Estudo da variação da concentração do inóculo no crescimento celular para produção de biossurfactante por bactéria isolada do efluente da indústria petrolífera

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Iniciação Científica

Autores

Silva, A.L.B. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ) ; Abreu, K.V. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ) ; Soares, D.W.F. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ) ; Oliveira, M.R.F. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ) ; Romão, A.L.E. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ) ; Alves, C.R. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ)

Resumo

Os biossurfactantes são moléculas anfílicas produzidas por microrganismos e apresentam diversas vantagens quando comparados aos surfactantes químicos, como as propriedades superficiais e ecológicas e a estabilidade em condições extremas. Tendo em vista esta necessidade, o objetivo deste trabalho foi estudar a influência da concentração inicial de inóculo sobre o crescimento celular para a produção de biossurfactantes. A bactéria em estudo LUB 2B foi isolada do efluente da Refinaria Lubrificantes e Derivados do Nordeste – Lubnor e revelou-se uma cepa com potencial de aplicação na remediação de ambientes contaminados.

Palavras chaves

biossurfactante; biorremediação; tensão superficial

Introdução

Os biossurfactantes possuem propriedades industrialmente atrativas como também vantagens em comparação aos surfactantes sintéticos. A produção de biossurfactantes em escala industrial requer grandes investimentos, sendo assim, há a necessidade de uma produção e recuperação rentável deste produto (ABREU et al., 2016) A vantagem mais importante dos biossurfactantes é o fato de serem biodegradáveis e, portanto, os problemas de toxicidade e acumulação nos ecossistemas naturais são minimizados (ROCHA et al., 2014). A área de aplicação ambiental, é a que está mais desenvolvida, uma vez que os biossurfactantes aceleram a degradação microbiana de vários óleos, devido a sua capacidade de aumentar a interação interfacial água-óleo e, assim, promovem a biorremediação de águas e solos (BANAT, 1995). Porém, apesar das inúmeras vantagens, a sua aplicação ainda é bastante limitada, devido a diversos fatores, como o seu alto custo de produção. As interações entre os microrganismos, contaminantes e biossurfactantes podem ser interpretadas a partir de uma perspectiva funcional, considerando que a principal função atribuída aos biossurfactantes é seu envolvimento em captação do contaminante (PERFUMO et al., 2010). O objetivo deste trabalho foi estudar a influência da concentração inicial de inóculo sobre o crescimento celular para a produção de biossurfactantes baseado na habilidade dos microrganismos de adaptação às condições de estresse do efluente da Refinaria Lubrificantes e Derivados do Nordeste.

Material e métodos

As bactérias foram isoladas do efluente da Lubnor em meio de cultura TSA (Tryptic Soy Agar) com o objetivo de selecionar bacilos para a produção do biossurfactante. A manutenção e repique das culturas isoladas, foram feitas em placas petri contendo meio APGE (Ágar, Peptona, Glicose e Extrato de Levedura), foram incubadas em estufa bacteriológica por 24 horas para obtenção da cultura. O meio de propagação do inóculo segue a mesma composição do meio utilizado para produção do biossurfactante, possuindo 12,0 g/L de glicose, 1,0 g/L de (NH4)2SO4, 5,0 g/L de extrato de levedura, 13,40g/L de Na2HPO4, 3,0g/L de KH2PO4, 2,7g/L de NaCl e 0,6g/L de MgSO4.7H2O. Três alçadas da cultura em crescimento foram transferidas para erlenmeyers contendo 50 mL do meio de propagação do inóculo, incubado por 24 horas em agitador rotatório. Os experimentos foram realizados por 48 e 72 horas em duplicata. As amostras foram centrifugadas e o sobrenadante livre de células, submetido às análises. A quantificação de biossurfactante bruto produzido foi obtido através da acidificação das amostras e o biossurfactante produzido foi quantificado através do peso seco. A tensão superficial foi realizada em tensiômetro Kruss pelo método de Du Nöuy (COSTA et al., 2006). O índice de emulsificação determinado de acordo com Cooper e Goldenberg (1987) e Makkar e Cameotra (1997) 2,0 mL do meio de cultura fermentado livre de células foram colocados em tubo de ensaio e adicionou-se o mesmo volume de diferentes fontes hidrofóbicas (querosene e óleo de soja) para avaliar o poder de emulsificação e estabilidade da surfactina produzida. O colapso da gota foi observado segundo a metodologia de Tugrul e Cansunar (2005). O teste da dispersão do óleo foi realizado segundo Morikawa, Hirata e Imanaka (2000), com adaptações

Resultado e discussão

CONCENTRAÇÃO CELULAR E pH: O ensaio fermentativo teve duração de 48 e 72h, de acordo com a Tabela 1, podemos observar que a concentração de biomassa para 48 horas de fermentação não apresenta diferença significativa do período de 72h, não sendo, portanto, necessário prolongar o período de fermentação para a produção de biomassa, porém, de acordo com a concentração de inóculo a porcentagem ideal é de 2% para produção de biomassa no período de 72h. ÍNDICE DE EMULSÃO E COLAPSO DA GOTA: Após o período de 24 horas da agitação com o vórtex mediu-se a altura total da solução e a altura da fase emulsionada para obtenção do índice de emulsão (IE24) em %. O meio contendo o surfactante foi capaz de emulsionar apenas o querosene. Todas as concentrações testadas foram capazes de produzir biossurfactantes como representado na Tabela 2, onde podemos demonstrar a produção positiva pelo teste do Colapso da Gota de óleo. PRODUÇÃO DE SURFACTANTE: De acordo com os resultados obtidos é possível verificar que a concentração de 10% no período de 72h apresentou uma melhor produção do surfactante como descrito na tabela 3. TENSÃO SUPERFICIAL: De acordo com os resultados obtidos na tabela 4, as concentrações testadas não reduziram a tensão superficial abaixo de 40 dina/cm, logo o biossurfactante não está apto para processos de biorremediação mais complexos.

Tabelas 1, 2, 3 e 4.

Conclusões

A bactéria em estudo: Lub 2B isolado do efluente da Lubnor - Ceará possui capacidade para a produção de biossurfactantes. De acordo com os resultados apresentados a bactéria Lub 2B, na concentração de 10%, apresentou uma boa produção de surfactante. O microrganismo isolado neste trabalho indica uma alternativa promissora para produção de biossurfactantes.

Agradecimentos

Funcap, Universidade Estadual do Ceará.

Referências

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