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Produção de biossurfactante por Chromobacterium violaceum ATCC 12472 utilizando milhocina e óleo de milho pós-fritura como nutrientes

Biosurfactant production by Chromobacterium violaceum ATCC 12472 using corn steep liquor and corn post-frying oil as nutrients

Resumos

O interesse em surfactantes de origem microbiana tem aumentado consideravelmente nos últimos anos. A preocupação ambiental entre os consumidores, combinada às novas legislações de controle do meio ambiente, aumentou a procura por surfactantes naturais em substituição aos derivados petroquímicos. Os surfactantes microbianos têm sido testados em muitas aplicações ambientais e industriais, como na biorremediação, na dispersão de manchas oleosas e na recuperação de petróleo, substituindo os surfactantes químicos. Além disso, também podem ser utilizados nas indústrias de alimentos, cosméticos, detergentes e na agricultura. Neste trabalho foi produzido biossurfactante por Chromobacterium violaceum ATCC 12472, utilizando nutrientes de baixo valor agregado. A tensão superficial do biossurfactante produzido por C. violaceum ATCC 12472 teve valores entre 29 e 40 mN/m. O melhor resultado foi observado no ensaio 8 (milhocina 8,0%, lactose 1,0% e óleo de milho pós-fritura 7,5%) do planejamento fatorial, com 72 horas de fermentação, reduzindo a tensão superficial da água de 71 para 29 mN/m. Os melhores resultados do índice (E24) e da atividade de emulsificação (UEA) foram observados no ponto central, sendo utilizados para ambos os métodos o óleo de milho, que resultou no E24 de 2% e atividade com valores acima de 6 UAE. Os resultados obtidos demonstram o elevado potencial de C. violaceum na produção de um promissor biossurfactante.

Chromobacterium violaceum; biossurfactante; fontes alternativas


The interest in microbial surfactants has been increased considerably in the recent years. Environmental concern among consumers, combined with new laws control of the environment, the demand for natural surfactants, to replace petrochemicals. The microbial surfactants have been tested in many industrial and environmental applications, such as in bioremediation, oil dispersion and oil recovery, replacing chemical surfactants. Furthermore, they can also be used in the food, cosmetic, detergent and agriculture. However, increased environmental concern among consumers to new legislation combined control of the environment has led to demand for natural surfactants as alternatives to existing products. This work aimed to produce biosurfactant by Chromobacterium violaceum ATCC 12472, using low nutrient value. The surface tension of the biosurfactant produced by C. violaceum ATCC 12472 had values between 29 and 40 mN/m. The best result was observed on the assay 8 (8.0% of corn steep liquor, 1.0% of lactose and corn oil post-frying 7.5%) factorial design, within 72 hours of fermentation, lowering the surface tension of water from 71 to 29 mN/m. The best results of the index (E24) and emulsification activity (UEA) were observed in the central point, and using the both methods and corn post-frying oil resulted in 72% of emulsification, and the emulsification activity value of 6 UAE. The results demonstrate the high potential of C. violaceum promising in producing a biosurfactant.

Chromobacterium violaceum; biosurfactant; alternative sources


  • ABU-RUWAIDA, A.S.; MAACHI, R.; AMRANE, A.; BOUDERGUA, A.N. Isolation of biosurfactant-producing bacteria product characterization, and deviation. Acta Biotechnologica, v.11, n.4, p.315-324, 1991.
  • ANTUNES, A.A.; SILVA, M.L.R.B.; SILVA, C.A.A.; CAMPOS-TAKAKI, G.M. Characterization of Chromobacterium violaceum isolated from Paca River, Pernambuco, Brazil. Revista de Biologia e Ciências da Terra, n.1, p.48-55, 2006.
  • BANAT, I.M.; MAKKAR, R.S.; CAMEOTRA, S.S. Potential commercial applications of microbial surfactants. Applied Microbiology and Biotechnology, v.53, n.5, p.495-508, 2000.
  • BANAT, I.M.; FRANZETTI, A.; GANDOLFI, I.; BESTETTI, G.; MARTINOTTI, M.G.; FRACCHIA, L.; SMYTH, T.J.; MARCHANT, R. Microbial biosurfactants production, applications and future potential. Applied Microbiology and Biotechnology, v.87, n.2, p.427-444, 2010.
  • BARBOSA, M.M.C.; PAZ, M.C.F. Produção de biossurfactantes por Chromobacterium violaceum utilizando como substrato óleo vegetal (óleo de pequi). In: CONGRESSO DE PESQUISA E INOVAÇÃO DA REDE NORTE NORDESTE DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA, 2., 2007, João Pessoa, PB. Resumos. João Pessoa: 2007.
  • BARROS, F.F.C.; QUADROS, C.P.; MARÓSTICA JR, M.R.; PASTORE, G.M. Surfactina: propriedades químicas, tecnológicas e funcionais para aplicações em alimentos. Química Nova, v.30, n.2, p.409-414, 2007.
  • BARROS, F.F.; PONEZI, A.N.; PASTORE, G.M. Production of biosurfactant by Bacillus subtilis LB5a on a pilot scale using cassava wastewater as substrate. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, v.35, n.9, p.1071-1078, 2008.
  • BATISTA, S.B.; MOUNTEER, A.H.; AMORIM, F.R.; TÓTOLA, M.R. Isolation and characterization of biosurfactant/bioemulsifier-producing bacteria from petroleum contaminated sites. Bioresource Technology, v.97, n.6, p.868-875, 2006.
  • BENINCASA, M.; CONTIERO, J.; MANRESA, M.A., MORAES, I.O. Rhamnolipid production by Pseudomonas aeruginosa LBI growing on soapstock as the sole carbon source. Journal of Food Engineering, v.54, n.4, p.283-288, 2002.
  • BENINCASA, M.; ABALOS, A.; OLIVEIRA, I.; MANRESA, A. Chemical structure, surface properties and biological activities of the biosurfactant produced by Pseudomonas aeruginosa LBI from soapstock. Antonie Van Leeuwenhoek, v.85, n.1, p.1-8, 2004.
  • BEZERRA, M.S.; HOLANDA, V.C.D.; AMORIM, J.A.; MACEDO, G.R.; SANTOS, E.S. Produção de biotensoativo utilizando Pseudomonas aeruginosa (P.A.) e resíduo agroindustrial (manipueira) como substrato. Holos, v.1, p.14-27, 2012.
  • BUENO, S.M. Bactérias produtoras de biossurfactantes: isolamento, produção, caracterização e comportamento num sistema modelo. 2008. 89p. Tese (Doutorado - Engenharia, Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas, Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", São José do Rio Preto, 2008.
  • CAMEOTRA, S.S.; MAKKAR, R.S. Recent applications of biosurfactants as biological and immunological molecules. Current Opinion in Microbiology, v.7, n.3, p.262-266, 2004.
  • CAMEOTRA S.S.; MAKKAR, R.S. Biosurfactant-enhanced bioremediation of hydrophobic pollutants. Pure Applied Chemistry, v.82, n.1, p.97-116, 2010.
  • CASTRO, C.J.T.L. Avaliação da produção de raminolipidios por bactérias isoladas de poços de petróleo. 2005. 53p. Dissertação (Mestrado - Biotecnologia) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2005.
  • CERQUEIRA, V.S.; COSTA, J.A.V. Biodegradação de tolueno e óleo de pescado em solos impactados utilizando surfactantes químico e biológico. Química Nova, v.32, n.2, p.395-400,2009.
  • CIRIGLIANO, M.C.; CARMAN, G.M. Isolation of a bioemulsifier from Candida lipolytica. Applied and Environmental Microbiology, v.48, n.4, p.747-750, 1984.
  • COOPER, D.G.; GOLDENBERG, B.G. Surface-active agents from two Bacillus species. Applied and Environmental Microbiology, v.53, n.2, p. 224-229, 1987.
  • COSTA, G.A.N. Produção biotecnológica de surfactante de Bacillus subtilis em resíduo agroindustrial, caracterização e aplicações. 2005. 87p. Dissertação (Mestrado - Ciência de Alimentos) - Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2005.
  • COSTA, S.G.V.A.O.; NITSCHKE, M.; HADDAD, R.; EBERLIN, M.N.; CONTIERO, J. Production of Pseudomonas aeruginosa LB1 rhamnolipids following growth on Brazilian native oils, process Biochemistry, v.41, p.483-488, 2006.
  • GOUVEIA, E.R.; LIMA, D.P.A.; DUARTE, M.S.; LIMA, G.M.S.; ARAÚJO, J.M. Produção de biossurfactantes por bactérias isoladas de poços de petróleo. Revista Biotecnologia Ciência e Desenvolvimento, n.30, p.39-45, 2003.
  • HABA E.; ESPUNY, M.J.; BUSQUETS, M.; MANRESA, A. Screening and production of rhamnolipids Pseudomonas aeruginosa 47T2 NCIB 40044 from waste flying oils. Journal Applied Microbiology, v.88, p.379-387, 2000.
  • KUYUKINA, M.S.; IVSHINA, I.B.; PHILP, J.C.; CHRISTOFI, N.; DUNBAR, S.A.; RITCHKOVA, M.I. Recovery of Rhodococus biosurfactants using methyl tertiary-butyl ether extraction. Journal of Microbiological Methods, n.46, n.2, p.149-156, 2001.
  • LIN, S.C. Biosurfactants; recent advances. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, v.66, n.2, p.109-120, 1996.
  • MAKKAR, R.S.; CAMEOTRA, S.S. An update on the use of unconventional substrates for biosurfactant production and their new applications. Applied Microbiology and Biotechnology, v.58, n.4, p.428-34, 2002.
  • MULLIGAN, C.N. Environmental applications for biosurfactants. Environmental Pollution, v.133, n.2, p.183-198, 2005.
  • NITSCHKE, M.; PASTORE, G.M. Biossurfactantes: propriedades e aplicações. Química Nova, v.25, n.5, p.772-776, 2002.
  • NITSCHKE, M.; PASTORE, G.M. Cassava flour wastewater as a substrate for biosurfactant production. Applied Biochemistry and Biotechnology, v.105-108, p.295-301. 2003.
  • NITSCHKE, M.; PASTORE, G.M. Biosurfactant production by Bacillus subtilis using cassava-processing effluent. Applied Biochemistry and Biotechnology, v.112, n.3, p.163-172, 2004a.
  • NITSCHKE, M.; PASTORE, G.M. Structural characterization and biological properties of a lipopeptide surfactant produced by Bacillus subtilis in cassava wastewater medium. Food Science & Biotechnology, v.13, n.5, p.591-596, 2004b.
  • NITSCHKE, M.; FERRAZ, C.; PASTORE, G.M. Selection of microrganisms for biosurfactant production using agroindustrial wastes. Brazilian Journal of Microbiology, v.35, p.81-85, 2004.
  • NITSCHKE, M.; COSTA, S.G.; CONTIERO, J. Rhamnolipid surfactants: an update on the general aspects of these remarkable biomolecules. Biotechnology Progress, v.21, n.6, p.1593-1600, 2005.
  • NITSCHKE, M.; PASTORE, G.M. Production and properties of a surfactant obtained from Bacillus subtilis grown on cassava wastewater. Bioresource Technology, v.97, n.2, p.336-341, 2006.
  • PAZ, M.C.F.; CEBALLOS, B.S.O.; ALBUQUERQUE, C.D.C.; CAMPOS-TAKAKI, G.M. Influência de cloreto de sódio e de cobre na produção de biomassa e biosurfactante por uma nova amostra de Geobacillus stearothermophilus UCP 986. Revista de Biologia e Ciências da Terra, n.1, p.56-64, 2006.
  • PIRÔLLO M.P.; MARIANO, A.P.; LOVAGLIO, R.B.; COSTA, S.G.; WALTER, V.; HAUSMANN, R.; CONTIERO, J. Biosurfactant synthesis by Pseudomonas aeruginosa LBI isolated from a hydRocarbon-contaminated site. Journal of Applied Microbiology, v.105, n.5, p.1484-1490, 2008.
  • RAHMAN, K.S.; RAHMAN, T.J.; MCCLEAN, S.; MARCHANT, R.; BANAT, I.M. Rhamnolipid biosurfactant production by strains of Pseudomonas aeruginosa using low-cost raw materials. Biotechnology Progress, v.18, n.6, p.1277-1281, 2002.
  • Rocha, M.V.P.; OLIVEIRA, A.H.S.; SOUZA M.C.M.; GONÇALVES, L.R.B. Natural cashew apple juice as fermentation medium for biosurfactant production by Acinetobacter calcoaceticus. World Journal of Microbiology and Biotechnology, v.22, p.1295-1299, 2006.
  • Rocha, M.V.P.; MENDES, J.S.; GIRO, M.E.A.; GONÇALVES, L.R.B. Estudo da estabilidade do biossurfactante produzido por Pseudomonas aeruginosa em suco de caju. In: PDPETRO, 4., 2007, Campinas, SP. Resumos. Campinas: 2007. p.1-10.
  • SILVA, T.A.L.; ARAÚJO, H.W.C.; TAMBOURGI, E.B.; SILVA, C.A.A.; TAKAKI, G.M.C. Potencial biotecnológico de uma nova linhagem de Pseudomonas fluorescens na produção de biossurfactante utilizando petróleo como substrato. Exacta, v.7, n.1, p.31-37, 2009.
  • STATSOFT. Statistica (data analysis software system), version 8.0. 2001. Disponível em: <http://www.statsoft.com>. Acesso em: 21 mar. 2009.
  • TULEVA, B.K.; IVANOV, G.R.; CHRISTOVA, N.E. Biosurfactant production by a new Pseudomonas putida strain. Zeitschrift für Naturforschung, v.57, n.3-4, p.356-360, 2002.

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    07 Jul 2015
  • Data do Fascículo
    Set 2013

Histórico

  • Recebido
    21 Mar 2012
  • Aceito
    17 Jun 2013
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