Due to the importance of biofilms in the food industry, new products are being developed to enhance the efficiency of cleaning food-contact surfaces. Biosurfactants could be an alternative to synthetic products. The major advantages of biosurfactants over synthetic detergents are their low toxicity and highly biodegradable nature. Biosurfactants may also exhibit antimicrobial, anti-adhesive and anticorrosive activity concomitantly. In this review, we emphasize the potential application of biosurfactants as surface coating agents to prevent corrosion and decrease planktonic and sessile microbial growth.

A aplicação de preparados enzimáticos sólidos (PES) ricos em lipases foi avaliada no tratamento anaeróbio de efluente de indústria de conservas de pescado. O PES foi produzido pelo fungo Penicillium simplicissimum por fermentação em meio sólido (FMS) de resíduo industrial, sendo empregado na hidrólise de gorduras presentes no efluente a fim de viabilizar a utilização de metano como fonte de energia. O efluente contendo 1500 mg O&G.L-1 foi hidrolisado com 0,2, 0,5 e 1,0% (m/v) de PES a 30 °C por até 18 horas. O efeito do pré-tratamento enzimático dos O&G não foi significativo com relação à remoção de DQO, pois, independente das condições adotadas, obtiveram-se valores de 91 a 95%. Por outro lado, a produção específica de metano apresentou valores que variaram com a adição do PES e o tempo de hidrólise. Em experimentos controle (sem adição de PES), a produção específica de metano aumentou com o tempo de incubação, atingindo um máximo com 18 horas (138 mL CH4.g-1 DQOinicial). No entanto, valores mais elevados de produção específica de metano foram obtidos com 0,5 e 1,0% de PES, destacando-se a hidrólise com 0,5% de PES e 8 horas de hidrólise, com 216 mL CH4.g-1 DQOinicial. Quando se compara o experimento controle 0 horas (efluente bruto) com o efluente hidrolisado com 0,5% de PES durante 8 horas, um aumento de 2,7 vezes na produção específica de metano foi observado, indicando que a matéria orgânica foi mais facilmente assimilada pelos microrganismos anaeróbios nesta última condição.

The application of solid lipase-rich enzymatic preparations (SEP) in the anaerobic treatment of industrial effluents from canned fish processing was investigated. SEP was produced by the fungus Penicillium simplicissimum through solid-state fermentation (SSF) of industrial wastes, and it was used in the hydrolysis of fats present in the effluents in order to facilitate the use of methane as a source of energy. The effluent (1500 mg O&G.L-1) was hydrolyzed with 0.2, 0.5 and 1.0% (w/v) of SEP at 30 °C for up to 18 hours. The effect of the enzymatic pre-treatment of O&G on the COD removal was not observed because regardless of the conditions adopted, values from 91 to 95% were obtained. The specific production of methane presented values that varied with the addition of SEP and time of hydrolysis. In the control experiments, in which the flasks were incubated at 30 ºC without the addition of SEP, the specific methane production increased with the time of incubation reaching the maximum peak at 18h (138 mL CH4.g-1 CODconsumed). However, higher values of specific methane production were obtained with 0.5 and 1.0% of SEP highlighting the hydrolysis with 0.5% of SEP and 8 hours of hydrolysis with 216 mL CH4.g-1 CODcomsumed. When comparing the control 0 hour (raw effluent) with the effluent hydrolyzed with 0.5% of SEP for 8 hours, it could be observed that the specific methane production increased by 2.7 times indicating that the substrate available for the action of anaerobic microorganisms were more easily assimilated.

O principal objetivo deste trabalho foi investigar a produção de ésteres etílicos de ácidos graxos a partir de óleo de soja em propano pressurizado, utilizando uma lipase não comercial (obtida por fermentação submersa de Yarrowia lipolytica) e duas comerciais, Amano PS e Amano AY30. Os experimentos foram conduzidos no intervalo de temperatura de 35-65 °C, em pressão de 50 bar, concentração de enzima de 5 m/v%, razão molar óleo etanol de 1:6 e 1:9 e razão molar substratos solvente de 2:1 e 4:1. Os resultados obtidos indicaram que baixas conversões foram geralmente obtidas com o emprego das lipases testadas em propano pressurizado. Por outro lado, os aspectos de baixas razões molares entre o solvente e os substratos (óleo e etanol) e condições amenas de temperatura e pressão usadas na produção dos ésteres etílicos possam justificar investigações futuras no sentido de aumentar a conversão do processo.

The objective of this work is to investigate the production of fatty acid ethyl esters from soybean oil in compressed propane using a non-commercial lipase from Yarrowia lipolytica and two commercial ones as catalysts, Amano PS and Amano AY30. The experiments were performed in the temperature range of 35-65 °C. at 50 bar, enzyme concentration of 5 wt%, oil to ethanol molar ratio of 1:6 and 1:9, and solvent to substrates mass ratio of 2:1 and 4:1. The results indicated that low reaction conversions were generally obtained with the use of commercial and non-commercial lipases in pressurized propane medium. On the other hand, the aspects of low solvent to substrates mass ratio and mild temperature and pressure operating conditions used to produce ethyl esters justify further investigations to improve reaction yields.

O principal interesse em imobilizar uma enzima é obter um biocatalisador com atividade e estabilidade que não sejam afetadas durante o processo, em comparação à sua forma livre. Aliado ao potencial biotecnológico que as lipases apresentam, a aplicação destas em nível industrial requer a investigação de técnicas viáveis para reutilização e aumento da estabilidade, conferindo relevância aos processos de imobilização. Neste trabalho investigou-se a imobilização da lipase produzida por fermentação em estado sólido utilizando Penicillium verrucosum em dois suportes hidrofóbicos; Accurel EP 1000 e Carvão Ativo. Para a imobilização das lipases foi adicionado 1 g de suporte a 50 mL de uma solução enzimática, estes permaneceram em contato por 2 horas em banho de gelo. Depois de decorrido este tempo, a solução foi filtrada e a enzima imobilizada colocada em dessecador por 48 horas e então feita a medida da atividade lipásica, proteína e cálculo da atividade específica. Através dos resultados obtidos, verificou-se que lipase imobilizada em carvão ativo apresentou valores de atividade específica superiores aos obtidos quando da utilização de Accurel EP 1000 como suporte. Utilizando carvão ativo como suporte, a atividade específica foi de 1533422,5 U/mg de proteína, rendimento de 30,4% e retenção de 382,5%.

The major interest in the immobilization of enzymes is obtaining a biocatalyst with activity and stability that are not affected during the process when compared to the free enzyme. The application of lipases in industries requires the study of techniques suitable for reuse and stability increase such as immobilization strategies. This work studied the immobilization of lipases produced by solid state fermentation from Penicillium verrucosum using two hydrophobic supports: Accurel EP 1000 and activated carbon. For the lipase immobilization, 1 g of support was added to 50 mL of an enzyme solution and kept for 2 hour in an ice bath. The solution was then filtered and the immobilized enzyme was stored in a dissecator for 48 hour before the assays for lipase activity, protein, and specific lipase activity. The results showed that the lipase immobilized in activated carbon presented higher specific activity than the lipase immobilized in Accurel EP 1000. The use of activated carbon as support led to a specific activity of 1.5 × 10(6) U/mg of protein, yield of 30.42%, and retention of 382.516%.

O objetivo deste trabalho foi produzir lipases por fermentação em estado sólido (FES) utilizando, como substrato, resíduo agroindustrial enriquecido com subprodutos do processo de refino do óleo de milho ou óleo de oliva. Para um conjunto de dez linhagens de fungos selecionadas nas primeiras etapas, a atividade lipásica obtida por FES variou de 7,7 a 58,6 U/g de substrato seco (gss). Dentre as linhagens avaliadas, o mutante Aspergillusniger 11T53A14 foi selecionado por apresentar a melhor produção enzimática.Para os testes de fermentação, dois substratos foram investigados: farelo de trigo e sabugo de milho, ambos enriquecidos com óleo de oliva. Nestes testes, os melhores resultados foram obtidos com farelo de trigo. Adicionalmente, três subprodutos industriais do refino do óleo de milho (borra, estearina e ácidos graxos) foram avaliados como substitutos do óleo de oliva na função de indutor para a produção de lipases. Dentre eles, borra e estearina demonstraram ser melhores indutores, enquanto ácidos graxos apresentaram um efeito inibidor. As mais altas atividades lipásicas utilizando borra, estearina e ácidos graxos foram 62,7 U/gss, 37,7 U/gss e 4,1 U/gss, respectivamente.

The aim of this work was to produce lipases by solid-state fermentation (SSF) using, as substrate, agroindustrial residue supplemented with by-products from corn oil refining process or olive oil. For a group of ten fungi strains selected in the first steps, the lipase activity obtained by SSF varied from 7.7 to 58.6 U/g of dry substrate (gds). Among the evaluated strains, the Aspergillus niger mutant 11T53A14 was selected by presenting the best enzymatic production. For the fermentation tests, two substrates were also investigated: wheat bran and corn cob, both supplemented with olive oil. The best results were obtained with wheat bran. Additionally, three industrial by-products from corn oil refining (soapstock, stearin and fatty acids) were evaluated as substitutes to the olive oil in the function of lipases production inducer. Among them, soapstock and stearin were the best inducers, whereas fatty acids presented an inhibitor effect. The highest lipase activities using soapstock, stearin and fatty acids were 62.7 U/gds, 37.7 U/gds and 4.1 U/gds, respectively.

O grande interesse atual na produção de lipases está relacionado às potenciais aplicações biotecnológicas que estas enzimas apresentam. Estudos relevantes referentes à produção de lipases por fermentação submersa envolvem o uso de resíduos agroindustriais objetivando diminuir o custo de produção do biocatalisador. Com base nestes aspectos, o objetivo deste trabalho foi investigar a produção de lipases por Penicillium verrucosum em fermentação submersa utilizando meio convencional (peptona, extrato de levedura, NaCl e óleo de oliva) e industrial (água de maceração de milho, Prodex Lac (hidrolisado de levedura), NaCl e óleo de oliva), bem como caracterizar parcialmente o extrato enzimático bruto obtido. A cinética de produção de lipases foi avaliada e as atividades enzimáticas mais elevadas (3,15 e 2,22 U.mL-1) foram observadas quando o meio convencional e o meio industrial foram utilizados, respectivamente. O extrato enzimático mostrou atividade ótima no intervalo de 30 a 40 °C e em pH 7,0. Embora o meio industrial apresente vantagens econômicas sobre o meio convencional, a presença de resíduos agroindustriais ricos em nitrogênio e outros importantes nutrientes parece ter contribuído na obtenção de menores atividades enzimáticas.

The growing interest in lipase production is related to the potential biotechnological applications that these enzymes present. Current studies on lipase production by submerged fermentation involve the use of agro-industrial residues aiming at increasing economic attractiveness. Based on these aspects, the objective of this work was to investigate lipase production by Penicillium verrucosum in submerged fermentation using a conventional medium based on peptone, yeast extract, NaCl and olive oil, and an industrial medium based on corn steep liquor, Prodex Lac (yeast hydrolysate), NaCl and olive oil, as well as to characterize the crude enzymatic extracts obtained. Kinetics of lipase production was evaluated and the highest enzymatic activities, of 3.15 and 2.22 U.mL-1, were observed when conventional and industrial media were used, respectively. The enzymatic extract showed optimal activity in the range from 30 to 40 °C and at pH 7.0. Although the industrial medium presents economical advantages over the conventional medium, the presence of agro-industrial residues rich in nitrogen and other important nutrients seemed to contribute to a reduction in lipase activity.

O fungo Penicillium simplicissimum se mostrou, em trabalhos anteriores, um ótimo produtor de lipase por fermentação no estado sólido, quando cultivado em biorreatores do tipo bandeja, utilizando a torta de babaçu como meio de cultura. Com o objetivo de aumentar a produtividade e possibilitar uma ampliação de escala, foi investigado, no presente trabalho, o emprego de biorreatores de leito fixo com aeração forçada. Os biorreatores utilizados tinham 4 cm de diâmetro interno e 14 cm de altura útil. Empregando-se planejamento estatístico de experimentos como ferramenta, foram avaliadas as influências da temperatura e da vazão de ar sobre a produção de lipase nestes biorreatores. Os resultados obtidos permitiram ajustar um modelo empírico, o qual indicou que maiores atividades lipásicas são alcançadas para temperaturas mais baixas e vazões de ar mais altas. A atividade lipásica máxima (26,4 U/g) foi obtida para temperatura de 27°C e vazão de ar de 0,8 L/min.

In the present work, packed bed bioreactors were employed with the aim of increasing productivity and scaling up of lipase production using Penicillium simplicissimum in solid-state fermentation. The influence of temperature and air flow rate on enzyme production was evaluated employing statistical experimental design, and an empirical model was adjusted to the experimental data. It was shown that higher lipase activities could be achieved at lower temperatures and higher air flow rates. The maximum lipase activity (26.4 U/g) was obtained at the temperature of 27°C and air flow rate of 0.8 L/min.