Valorização de subprodutos agroindustriais para produção sustentável de biossurfactante por Syncephalastrum racemosum UCP 1302
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i9.32372Palavras-chave:
Bioconversão de resíduos; Surfactante microbiano; Fungo Mucorales; Manipueira; Óleo de soja residual; Milhocina.Resumo
O reaproveitamento de subprodutos agroindustriais para a obtenção de biossurfactantes de alto valor agregado é uma abordagem promissora para minimizar os custos totais de produção. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar a produção de biossurfactante pelo fungo Mucorales Syncephalastrum racemosum UCP 1302, por bioconversão de substratos renováveis: manipueira, óleo de soja residual e milhocina. Para isso, foi aplicado um planejamento fatorial completo de 23 e os resultados mostraram a capacidade desta cepa em produzir biossurfactante em todas as condições do planejamento, destacando-se a condição 7 devido à maior redução da tensão superficial (de 72 para 30,9 mN/m). A caracterização preliminar mostrou a natureza lipopeptídica da biomolécula, bem como seu caráter aniônico e concentração micelar crítica (CMC) de 1,25 mg/ml. O biotensoativo demonstrou estabilidade às variações de temperatura, pH e concentrações de NaCl, molhabilidade em tecido de poliéster e foi eficaz na redução da viscosidade do óleo de motor queimado. Assim, S. racemosum apresentou excelente capacidade de produzir biossurfactante por bioconversão verde de substratos de baixo custo, tornando o bioprocesso econômico e viabilizando suas aplicações biotecnológicas.
Referências
Abreu, L. D. P. S., Berbert, P. A., de Souza Teodoro, C. E., & Martinazzo, A. P. (2022). Alternativa sustentável de uso da Bacillus amyloliquefaciens no biocontrole de fungos fitopatogênicos: uma revisão. Revista de Ciências Ambientais, 16(1).
Ahmad, W. A., Ahmad, W. Y. W., Zakaria, Z. A., & Yusof, N. Z. (2012). Application of bacterial pigments as colorant. In Application of bacterial pigments as colorant (pp. 57-74).
Banat, I. M., Franzetti, A., Gandolfi, I., Bestetti, G., Martinotti, M. G., Fracchia, L., ... & Marchant, R. (2010). Microbial biosurfactants production, applications and future potential. Applied microbiology and biotechnology, 87(2), 427-444.
Bognolo, C. Biosurfactants as emulsifying agents for hydrocarbons. (1999). Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp., 152 pp. 41-52.
de 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.
de França, Í. W. L., de Oliveira, D. W. F., Giro, M. E. A., Melo, V. M. M., & Gonçalves, L. R. B. (2021). Production of surfactin by Bacillus subtilis LAMI005 and evaluation of its potential as tensoactive and emulsifier. The Canadian Journal of Chemical Engineering.
de Souza, F. R. A., De Oliveira, J. S. T., Da Silva, D. P., De Oliveira, M. G., Neves, D. D., Da Silva, W. E., & Stamford, T. C. M. (2021). Biopolímeros na indústria de alimentos: do aproveitamento de resíduos agroindustriais a produção de biopolímeros. Verruck S,. Avanços em ciência e tecnologia de alimentos, 4, 370-88.
Faria, D., Machado, G. D., de Abreu Lang, R., Santos, F., & Lourega, R. (2021). Production and analysis of capsules containing microorganisms consortiated for future application in petroleum bioremediation. Biodegradation, 32(6), 613-625.
Gaur, V. K., Sharma, P., Gupta, S., Varjani, S., Srivastava, J. K., Wong, J. W., & Ngo, H. H. (2022). Opportunities and challenges in omics approaches for biosurfactant production and feasibility of site remediation: Strategies and advancements. Environmental Technology & Innovation, 25, 102132.
Giri, A.V., et al. (2004). A novel medium for the enhanced cell growth and production of prodigiosin from Serratia marcescens isolated from soil. BMC Microbiology, 1(11),1-10.
Guidi, Murilo Cezari; ROMERO, Oldrich Joel. (2018) Numerical Simulation of Surfactant Flooding in Petroleum Reservoirs. IEEE Latin America Transactions, v. 16, n. 6, p. 1700-1707
Ismail, N. L., Shahruddin, S., & Othman, J. (2022). Overview of Bio-Based Surfactant: Recent Development, Industrial Challenge, and Future Outlook.
Makkar, M. S.; Cameotra, S. S. (2002). An update on the use of unconventional substrates for biosurfactant production and their new applications. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 58, p. 428-434.
Mandal, D., Majumdar, S., Dey, S., Dutta, S., & Mandal, T. (2021). Utilization of low-cost fatty acid sources by bacterial isolate for improved production of valuable prodigiosin. In Advances in Bioprocess Engineering and Technology (pp. 21-27). Springer, Singapore.
Manivasagan, P.; P. Sivasankar, J. Venkatesan, K. Sivakumar, S. K. Kim. (2014). Optimization, production and characterization of glycolipid biosurfactant from the marine actinobacterium, Streptomyces sp. MAB36, Bioprocess Biosyst. Eng. 37, 783-797.
Marchant R., & I. M. Banat, “Biosurfactants: a sustainable replacement for chemical surfactants?” Biotechnology Letters. (2012) vol. 34, no. 9, pp. 1597–1605.
Montero-Rodríguez, D., Andrade, R., Lima, R., Silva, G., Rubio-Ribeaux, D., Silva, T., ... & Takaki, G. C. (2016). Conversion of agro-industrial wastes by Serratia marcescens UCP/WFCC 1549 into lipids suitable for biodiesel production. Chemical Engineering Transactions, 49, 307-312.
Montero Rodríguez, D., de Souza Mendonça, R., de Souza, A. F., da Silva Ferreira, I. N., da Silva Andrade, R. F., & Campos-Takaki, G. M. (2022). Solid-state fermentation for low-cost production of biosurfactant by promising Mucor hiemalis UCP 1309. Research, Society and Development, 11(6), e25211628817-e25211628817.
Pradhan, A., & Bhattacharyya, A. (2017). Quest for an eco-friendly alternative surfactant: Surface and foam characteristics of natural surfactants. Journal of Cleaner Production, 150, 127-134.
Perfumo, A., Banat, I. M., & Marchant, R. (2018). Going green and cold: biosurfactants from low-temperature environments to biotechnology applications. Trends in biotechnology, 36(3), 277-289.
Prado, A. A. O. S., Santos, B. L. P., Vieira, I. M. M., Ramos, L. C., de Souza, R. R., Silva, D. P., & Ruzene, D. S. (2019). Evaluation of a new strategy in the elaboration of culture media to produce surfactin from hemicellulosic corncob liquor. Biotechnology Reports, 24, e00364.
Priya, K. A., Satheesh, S., Ashokkumar, B., Varalakshmi, P., Selvakumar, G., & Sivakumar, N. (2013). Antifouling activity of prodigiosin from estuarine isolate of Serratia marcescens CMST 07. In Microbiological research in agroecosystem management (pp. 11-21).
Punniyakotti, J.; Ponnusamy, V. (2017). Depth-wise distribution of 238 U, 232 Th and 40 K in sand samples of high background radiation areas (Tamilnadu coast), India. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, v. 311, n. 3, p. 1875-1881.
Ren, Y., Fu, R., Fang, K., Xie, R., Hao, L., Chen, W., & Shi, Z. (2021). Clean dyeing of acrylic fabric by sustainable red bacterial pigment based on nano-suspension system. Journal of Cleaner Production, 281, 125295.
Sharma, D. (2021). Screening of Biosurfactants. In Biosurfactants: Greener Surface Active Agents for Sustainable Future (pp. 37-77).
Vatsa, P., Sanchez, L., Clement, C., Baillieul, F., & Dorey, S. (2010). Rhamnolipid biosurfactants as new players in animal and plant defense against microbes. International journal of molecular sciences, 11(12), 5095-5108.
Venil, C. K., Dufossé, L., & Renuka Devi, P. (2020). Bacterial pigments: sustainable compounds with market potential for pharma and food industry. Frontiers in Sustainable Food Systems, 4, 100.
Venil, C. K., Zakaria, Z. A., & Ahmad, W. A. (2013). Bacterial pigments and their applications. Process Biochemistry, 48(7), 1065-1079.
Wang, S. L., Wang, C. Y., Yen, Y. H., Liang, T. W., Chen, S. Y., & Chen, C. H. (2012). Enhanced production of insecticidal prodigiosin from Serratia marcescens TKU011 in media containing squid pen. Process Biochemistry, 47(11), 1684-1690.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Ana Paula Bione; Amanda Barbosa Lins; Dayana Montero Rodríguez; Adriana Ferreira de Souza; Rafael de Souza Mendonça; Hilário J. B. de Lima Filho; Galba Maria Campos-Takaki
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
