Utilização de glicerol como substrato na produção de biossurfactante
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i16.38391Palavras-chave:
Bacillus subtilis; Biodiesel; Surfactina; Biorremediação.Resumo
Os surfactantes apresentam propriedades tensoativas e formação de micelas, são compostos moleculares com porções hidrofóbicas e hidrofilicas, atuando na redução das tensões superficiais/interfaciais. No entanto, provocam danos ambientais associados à sua produção e ao seu descarte. Com o aumento da consciência sustentável e emprego da química verde, novas tecnologias para a produção de biossurfactantes estão sendo desenvolvidas. Nesse contexto, o glicerol que é um resíduo gerado em grande quantidade, devido a crescente produção de biodiesel mundialmente, pode ser utilizado como substrato na produção de biossurfactantes. Diante disso, este trabalho teve como escopo realizar uma revisão bibliográfica sobre a utilização de glicerol, coproduto na síntese de biodiesel, como substrato na produção de biossurfactantes a partir de Bacillus subtilis. A presente pesquisa reuniu a análise qualitativa de dados bibliográficos relacionados a produção de biossurfactantes, fatores que a influenciam, especialmente, de aplicação na área ambiental. A partir da avaliação dos trabalhos publicados na área de interesse, o levantamento bibliográfico demonstrou que o glicerol é uma fonte de carbono promissora na produção de biossurfactante, se destacando quando comparado com outras fontes alternativas. Assim como, o surfactante sintetizado pelo B. subtilis, demonstrou similaridade com a surfactina comercial, e potencial em processo de biorremediação de ambiente, como o solo e a água contaminados por hidrocarbonetos, metais pesados e compostos oleosos.
Referências
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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