Avaliação da composição química e do potencial de inibição do óleo fúsel frente a diferentes microrganismos
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v9i8.6250Palavras-chave:
Processo industrial; Álcoois superiores; Metabolismo; Antisséptico;Resumo
O controle da contaminação no processo fermentativo é fundamental para garantir a produtividade. Para minimizar a carga de contaminantes são feitos o tratamento ácido e a adição de antibióticos. Entretanto, no próprio processo de produção de etanol, são formados outros álcoois que resultam em uma mistura conhecida como óleo fúsel que pode ser empregado para minimizar a contaminação. Assim, este estudo visa analisar amostras de óleo fúsel, caracterizar e avaliar o potencial de inibição desta substãncia frente a diferentes microrganismos. Inicialmente, foi realizado um levantamento bibliográfico para identificar as biomassas e compreender as etapas de formação do óleo fúsel. Concomitantemente, foram analisadas amostras de óleo fúsel com relação aos parâmetros físico-químicos e a composição química. O potencial de inibição do óleo fúsel foi avaliada com o teste do halo de inibição utilizando as leveduras Catanduva-1 (Cat-1) e FT-858 e as bactérias Salmonella tiffi (ATCC 14028), Escherichia coli (ATCC 25922), Stafilicoccus aureus (ATCC 25923) e Bacillus sp. A produção de óleo fúsel está diretamente relacionada com o metabolismo das leveduras. As amostras apresentaram diferenças nos parâmetros físico-químicos e ambas apresentaram alto teor de álcool isoamilico. As bactérias apresentaram sensibilidade ao óleo fúsel demonstrando que este subproduto pode ser usado como agente antisséptico e antibacteriano.
Referências
Awad, O. I., Mamat, R. B., Ali, O. M., & Yusri, I. M. (2016). Effect of fuel oil-gasoline fusel blends on the performance and emission characteristics of spark ignition engine: a review. Journal of Scienctific Research & Development, 3(5), 31-36.
Bansode, S. R., & Rathod, V. K. (2014). Ultrasound assisted lipase catalysed synthesis of isoamyl butyrate. Process Biochemistry, 49(8), 1297-1303.
Bergmann, J. C., Trichez, D., Sallet, L. P., e Silva, F. C. D. P., & Almeida, J. R. (2018). Technological advancements in 1G ethanol production and recovery of by-products based on the biorefinery concept. In Advances in sugarcane biorefinery,73-95. Elsevier.
Blair, J. M., Webber, M. A., Baylay, A. J., Ogbolu, D. O., & Piddock, L. J. (2015). Molecular mechanisms of antibiotic resistance. Nature reviews microbiology, 13(1), 42-51.
Borneman, A. R. & Pretorius, I. S. (2015). Genomic Insights into the Saccharomyces sensu stricto Complex. Genetics, 199(2):281–291.
Calam, A., Solmaz, H., Uyumaz, A., Polat, S., Yilmaz, E., & Içingür, Y. (2015). Investigation of usability of the fusel oil in a single cylinder spark ignition engine. Journal of the energy institute, 88(3), 258-265.
Carvalho-Netto, O. V., Carazzolle, M. F., Mofatto, L. S., Teixeira, P. J., Noronha, M. F., Calderón, L. A., ... & Pereira, G. A. (2015). Saccharomyces cerevisiae transcriptional reprograming due to bacterial contamination during industrial scale bioethanol production. Microbial cell factories, 14(1), 13.
Chaves, M. C. D. C., & Gomes, C. F. S. (2014). Avaliação de biocombustíveis utilizando o apoio multicritério à decisão. Production, 24(3), 495-507.
Cordente, A. G., Curtin, C. D., Varela, C., & Pretorius, I. S. (2012). Flavour-active wine yeasts. Applied Microbiology and Biotechnology, 96(3), 601-618.
de Carvalho, A. L., Antunes, C. H., & Freire, F. (2016). Economic-energy-environment analysis of prospective sugarcane bioethanol production in Brazil. Applied energy, 181, 514-526.
de Silva, A. P., Silvello, G. C., Bortoletto, A. M., & Alcarde, A. R. (2020). Composição química de aguardente de cana obtida por diferentes métodos de destilação. Brazilian Journal of Food Technology, 23, 1-10.
Dzialo, M. C., Park, R., Steensels, J., Lievens, B., & Verstrepen, K. J. (2017). Physiology, ecology and industrial applications of aroma formation in yeast. FEMS microbiology reviews, 41(Supp_1), S95-S128.
Ferreira, M. C. (2012). Estudo do processo de destilação de óleo fúsel.
Ferreira, M. C., Meirelles, A. J., & Batista, E. A. (2013). Study of the fusel oil distillation process. Industrial & engineering chemistry Research, 52(6), 2336-2351.
Freitas, M. D., & Romano, F. P. (2013). Tipos de contaminações bacterianas presentes no processo de fermentação alcoólica. Bioenergia em Revista: Diálogos, 3(2), 29-37.
Gamero, A., Belloch, C., & Querol, A. (2015). Genomic and transcriptomic analysis of aroma synthesis in two hybrids between Saccharomycescerevisiae and S. kudriavzevii in winemaking conditions. Microbial cell factories, 14(1), 128.
Hughes, G., & Webber, M. A. (2017). Novel approaches to the treatment of bacterial biofilm infections. British journal of pharmacology, 174(14), 2237-2246.
Magnani, G. S., Didonet, C. M., Cruz, L. M., Picheth, C. F., Pedrosa, F. O., & Souza, E. M. (2010). Diversity of endophytic bacteria in Brazilian sugarcane. Genet Mol Res, 9(1), 250-258.
Masi, M., Réfregiers, M., Pos, K. M., & Pagès, J. M. (2017). Mechanisms of envelope permeability and antibiotic influx and efflux in Gram-negative bacteria. Nature microbiology, 2(3), 1-7.
McGinty, D., Letizia, C. S., & Api, A. M. (2010). Fragrance material review on phytol. Food and Chemical Toxicology, 48, S59-S63.
Moreira, R. F., Netto, C. C., & de Maria, C. A. (2012). A fração volátil das aguardentes de cana produzidas no Brasil. Química Nova, 35(9), 1819-1826.
Mouret, J. R., Camarasa, C., Angenieux, M., Aguera, E., Perez, M., Farines, V., & Sablayrolles, J. M. (2014). Kinetic analysis and gas–liquid balances of the production of fermentative aromas during winemaking fermentations: effect of assimilable nitrogen and temperature. Food research international, 62, 1-10.
Naves, R. F., Fernandes, F. D. S., Pinto, O. G., & Naves, P. L. F. (2010). Contaminação microbiana nas etapas do processamento e sua influência no rendimento fermentativo em usinas alcooleiras. Enciclopédia Biosfera, 6(11), 1-16.
Nedović, V., Gibson, B., Mantzouridou, T., Bugarski, B., Djordjević, V., Kalušević, A., Paraskevopoulou A., Sandell M., Šmogrovičová D. & Yilmaztekin, M. (2015). Aroma formation by immobilized yeast cells in fermentation processes. Yeast, 32(1), 173-216.
Nozzi, N. E., Desai, S. H., Case, A. E., & Atsumi, S. (2014). Metabolic engineering for higher alcohol production. Metabolic engineering, 25, 174-182.
Pereira, L. G., Dias, M. O. S., Junqueira, T. L., Chagas, M. F., Cavalett, O., Maciel Filho, R., & Bonomi, A. (2014). Production of butanol and other high valued chemicals using ethanol as feedstock integrated to a first and second generation sugarcane distillery. Chem. Eng. Trans, 37, 805-810.
Pillai, J. S., Danesh, N., Puttaiah, E. T., & Girish, K. (2011). Microbial diversity in solid waste molasses of Sugar Industry, Aranthangi, Tamilnadu. International Journal of Environmental Sciences, 2(2), 723-730.
Randall, C. P., Mariner, K. R., Chopra, I., & O'Neill, A. J. (2013). The target of daptomycin is absent from Escherichia coli and other gram-negative pathogens. Antimicrobial agents and chemotherapy, 57(1), 637-639.
Redgrave, L. S., Sutton, S. B., Webber, M. A., & Piddock, L. J. (2014). Fluoroquinolone resistance: mechanisms, impact on bacteria, and role in evolutionary success. Trends in microbiology, 22(8), 438-445.
Santos, M. D. S. M., Cardoso, C. A. L., & Batistote, M. (2019). Avaliação da ação da luz ultravioleta na linhagem de levedura industrial Ragi Instam utilizada na produção de etanol/Evaluation of the action of ultraviolet light on Ragi Instam industrial yeast strain used in ethanol production. Brazilian Journal of Development, 5(9), 14074-14081.
Santos, M. D. S. M., de Castro, T. L. A., Batistote, M., & Cardoso, C. A. L. (2020). Caracterização do óleo fúsel das usinas da Região da Grande Dourados. In: apresentado em VII Simpósio de Bioquímica e Biotecnologia.
Şimşek, S., Özdalyan, B., & Saygın, H. (2019). Improvement of the Properties of Sugar Factory Fusel Oil Waste and Investigation of its Effect on the Performance and Emissions of Spark Ignition Engine. BioResources, 14(1), 440-452.
Stribny, J., Gamero, A., Pérez-Torrado, R., & Querol, A. (2015). Saccharomyces kudriavzevii and Saccharomyces uvarum differ from Saccharomyces cerevisiae during the production of aroma-active higher alcohols and acetate esters using their amino acidic precursors. International journal of food microbiology, 205, 41-46.
Styger, G., Prior, B., & Bauer, F. F. (2011). Wine flavor and aroma. Journal of industrial microbiology & biotechnology, 38(9), 1145.
Zhao, W. H., & Hu, Z. Q. (2013). Epidemiology and genetics of CTX-M extended-spectrum β-lactamases in Gram-negative bacteria. Critical reviews in microbiology, 39(1), 79-101.
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