Utilización del glicerol como sustrato en la producción de biosurfactantes
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i16.38391Palabras clave:
Bacillus subtilis; Biodiesel; Surfactina; Biorremediación.Resumen
Los surfactantes tienen propiedades tensioactivas y formación de micelas, son compuestos moleculares con porciones hidrofóbicas e hidrofílicas, que actúan para reducir las tensiones superficiales/interfaciales. Sin embargo, causan daños ambientales asociados con su producción y eliminación. Con el aumento de la conciencia sostenible y el uso de la química verde, se están desarrollando nuevas tecnologías para la producción de biosurfactantes. En este contexto, el glicerol, que es un desecho generado en grandes cantidades, debido a la creciente producción de biodiesel a nivel mundial, puede ser utilizado como sustrato en la producción de biosurfactantes. Por lo tanto, este trabajo tuvo como objetivo realizar una revisión bibliográfica sobre el uso de glicerol, un coproducto en la síntesis de biodiesel, como sustrato en la producción de biosurfactantes a partir de Bacillus subtilis. La presente investigación recogió el análisis cualitativo de datos bibliográficos relacionados con la producción de biosurfactantes, factores que influyen en ella, especialmente, de aplicación en el área ambiental. A partir de la evaluación de trabajos publicados en el área de interés, el levantamiento bibliográfico mostró que el glicerol es una fuente de carbono promisoria en la producción de biosurfactantes, destacándose frente a otras fuentes alternativas. Asimismo, el surfactante sintetizado por B. subtilis mostró similitud con la surfactina comercial y potencial en procesos de biorremediación ambiental, como suelos y aguas contaminadas con hidrocarburos, metales pesados y compuestos aceitosos.
Citas
ANP, Agência Nacional do Petróleo, G. N. E. B. (2021). Anuário estatístico brasileiro do petróleo, gás natural e biocumbustíveis: 2021. Anp/Mme, 8–247. https://www.gov.br/anp e https://www.gov.br/anp/pt-br/centrais-de-conteudo/publicacoes
Bezza, F. A., & Chirwa, E. M. N. (2015). Production and applications of lipopeptide biosurfactant for bioremediation and oil recovery by Bacillus subtilis CN2. Biochemical Engineering Journal, 101, 168–178. https://doi.org/10.1016/j.bej.2015.05.007
Caregnato, R. C. A., & Mutti, R. (2006). Pesquisa qualitativa: análise de discurso versus análise de conteúdo. Texto Contexto Enferm, 15(4), 679-84
Casarin, S. T., Porto, A. R., Gabatz, R. I.B., Bonow, C. A., Ribeiro, J. P., & Mota, M. S. (2010) Tipos de revisão de literatura: considerações das editoras do Journal of Nursing and Health. J. nurs. Health. 10, 1-7.
Cruz, J. M., Hughes, C., Quilty, B., Montagnolli, R. N., & Bidoia, E. D. (2018). Agricultural Feedstock Supplemented with Manganese for Biosurfactant Production by Bacillus subtilis. Waste and Biomass Valorization, 9(4), 613–618. https://doi.org/10.1007/s12649-017-0019-6
Ehrhardt, D. D., Secato, J. F. F., & Tambourgi, E. B. (2015). Biosurfactant production by Bacillus subtilis using the residue from processing of pineapple, enriched with glycerol, as substrate. Chemical Engineering Transactions, 43, 277–282. https://doi.org/10.3303/CET1543047
Faria, A. F., Teodoro-Martinez, D. S., de Oliveira Barbosa, G. N., Gontijo Vaz, B., Serrano Silva, Í., Garcia, J. S., Tótola, M. R., Eberlin, M. N., Grossman, M., Alves, O. L., & Regina Durrant, L. (2011). Production and structural characterization of surfactin (C14/Leu7) produced by Bacillus subtilis isolate LSFM-05 grown on raw glycerol from the biodiesel industry. Process Biochemistry, 46(10), 1951–1957. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2011.07.001
Fernandes, P. L., Rodrigues, E. M., Paiva, F. R., Ayupe, B. A. L., McInerney, M. J., & Tótola, M. R. (2016). Biosurfactant, solvents and polymer production by Bacillus subtilis RI4914 and their application for enhanced oil recovery. Fuel, 180, 551–557. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.04.080
França, Í. W. L., Lima, A. P., Lemos, J. A. M., Lemos, C. G. F., Melo, V. M. M., de Sant’ana, H. B., & Gonçalves, L. R. B. (2015). Production of a biosurfactant by Bacillus subtilis ICA56 aiming bioremediation of impacted soils. Catalysis Today, 255, 10–15. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2015.01.046
Jahan, R., Bodratti, A. M., Tsianou, M., & Alexandridis, P. (2020). Biosurfactants, natural alternatives to synthetic surfactants: Physicochemical properties and applications. Advances in Colloid and Interface Science, 275, 102061. https://doi.org/10.1016/j.cis.2019.102061
Janek, T., Gudiña, E. J., Połomska, X., Biniarz, P., Jama, D., Rodrigues, L. R., Rymowicz, W., & Lazar, Z. (2021). Sustainable Surfactin Production by Bacillus subtilis Using Crude Glycerol from Different Wastes. Molecules, 26(12), 3488. https://doi.org/10.3390/molecules26123488
Louhasakul, Y., Cheirsilp, B., Intasit, R., Maneerat, S., & Saimmai, A. (2020). Enhanced valorization of industrial wastes for biodiesel feedstocks and biocatalyst by lipolytic oleaginous yeast and biosurfactant-producing bacteria. International Biodeterioration & Biodegradation, 148(January), 104911. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2020.104911
Makkar, R. S., Cameotra, S. S., & Banat, I. M. (2011). Advances in utilization of renewable substrates for biosurfactant production. AMB Express, 1(1), 5. https://doi.org/10.1186/2191-0855-1-5
Malt, F. I. El., & Souza, C. B. de. (2019). Tecnologia sustentável na produção de biodiesel. Revista Brasileira de Gestão Ambiental e Sustentabilidade, 6(13), 385–392.
Marchant, R., & Banat, I. M. (2012). Biosurfactants: A sustainable replacement for chemical surfactants? Biotechnology Letters, 34(9), 1597–1605. https://doi.org/10.1007/s10529-012-0956-x
Oliveira, D. W. F., Lima França, Í. W., Nogueira Félix, A. K., Lima Martins, J. J., Aparecida Giro, M. E., Melo, V. M. M., & Gonçalves, L. R. B. (2013). Kinetic study of biosurfactant production by Bacillus subtilis LAMI005 grown in clarified cashew apple juice. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 101, 34–43. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2012.06.011
Pereira, J. F. B., Gudiña, E. J., Costa, R., Vitorino, R., Teixeira, J. A., Coutinho, J. A. P., & Rodrigues, L. R. (2013). Optimization and characterization of biosurfactant production by Bacillus subtilis isolates towards microbial enhanced oil recovery applications. Fuel, 111, 259–268. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2013.04.040
Rahmat, N., Abdullah, A. Z., & Mohamed, A. R. (2010). Recent progress on innovative and potential technologies for glycerol transformation into fuel additives : A critical review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, 987–1000. https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.11.010
Santos, B. F., Ponezi, A. N., & Fileti, A. M. F. (2014). Strategy of using waste for biosurfactant production through fermentation by bacillus subtilis. Chemical Engineering Transactions, 37(Ucp 0995), 727–732. https://doi.org/10.3303/CET1437122
Santos, B. F., Ponezi, A. N., & Fileti, A. M. F. (2016). Strategy for waste management in the production and application of biosurfactant through surface response methodology. Clean Technologies and Environmental Policy, 18(3), 787–795. https://doi.org/10.1007/s10098-015-1052-4
Secato, J. F. F., dos Santos, B. F., Ponezi, A. N., & Tambourgi, E. B. (2017). Optimization Techniques and Development of Neural Models Applied in Biosurfactant Production by <i>Bacillus subtilis</i> Using Alternative Substrates. Advances in Bioscience and Biotechnology, 08(10), 343–360. https://doi.org/10.4236/abb.2017.810025
Silva, S. N. R. L. (2009). Glicerol como Substrato para a produção de biossurfactantes po Pseudomonos aeruginosa UCP0992. Dissertação - Universidade Católica de Pernambuco, Recife., 135.
Sousa, M., Dantas, I. T., Feitosa, F. X., Alencar, A. E. V, Soares, S. A., Melo, V. M. M., Gonçalves, L. R. B., & Sant’ana, H. B. (2014). Performance of a biosurfactant produced by Bacillus subtilis LAMI005 on the formation of oil / biosurfactant / water emulsion: study of the phase behaviour of emulsified systems. Brazilian Journal of Chemical Engineering, 31(3), 613–623. https://doi.org/10.1590/0104-6632.20140313s00002766
Sousa, M., Melo, V. M. M., Rodrigues, S., Sant’ana, H. B., & Gonçalves, L. R. B. (2012). Screening of biosurfactant-producing Bacillus strains using glycerol from the biodiesel synthesis as main carbon source. Bioprocess and Biosystems Engineering, 35(6), 897–906. https://doi.org/10.1007/s00449-011-0674-0
Tan, K. T., Lee, K. T., & Mohamed, A. R. (2010). Optimization of supercritical dimethyl carbonate (SCDMC) technology for the production of biodiesel and value-added glycerol carbonate. Fuel, 89(12), 3833–3839. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2010.07.010
Yuliani, H., Perdani, M. S., Savitri, I., Manurung, M., Sahlan, M., Wijanarko, A., & Hermansyah, H. (2018). Antimicrobial activity of biosurfactant derived from Bacillus subtilis C19. Energy Procedia, 153, 274–278. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2018.10.043
Zhu, Z., Zhang, B., Chen, B., Cai, Q., & Lin, W. (2016). Biosurfactant Production by Marine-Originated Bacteria Bacillus Subtilis and Its Application for Crude Oil Removal. Water, Air, & Soil Pollution, 227(9), 328. https://doi.org/10.1007/s11270-016-3012-y
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