Orientador: Crispin Humberto Garcia Cruz / Banca: Vanildo Luiz Del Bianchi / Banca: Maria Benincasa Vidotti / Banca: Silvia Messias Bueno / Banca: Raquel Guttierres Gomes / Resumo: Os surfactantes são moléculas que por apresentarem porções hidrofílicas e hidrofóbicas são capazes de reduzir a tensão superficial de um meio contendo água. Esta característica é importante para aplicações industriais fazendo destes tenso-ativos compostos de grande interesse. Por outro lado, os biossurfactantes são moléculas que apresentam características surfactantes e são produzidas por microrganismos. Apresentam grande poder tenso-ativo e a vantagem de poderem ser produzidos a partir de substratos renováveis; além de serem biodegradáveis, apresentarem baixa toxicidade e especificidade química. O objetivo deste trabalho foi verificar a produção de um biossurfactante pela bactéria Bacillus pumilus utilizando manipueira, melaço, soro de queijo e sacarose como substratos. Verificar a produção e propriedades deste biossurfactante em escala ampliada (2L) utilizando sacarose como fonte de carbono, bem como, seu potencial de aplicação em biorremediação de um solo agrícola contaminado com hidrocarbonetos. Todos os experimentos foram planejados utilizando a metodologia de superfície de resposta. Para todos os experimentos de fermentação foram realizadas as análises de índice de emulsificação, tensão superficial e crescimento microbiano. Em todos os substratos testados foi determinada a concentração bruta e a estabilidade do biossurfactante produzido frente às condições extremas de temperatura, pH e salinidade. Os resultados obtidos mostraram que a bactéria Bacillus pumilus foi capaz de crescer e produzir biossurfactante com todos os substratos testados, reduzindo a tensão superficial em até 46; 37; 47 e 32 mNm-1com manipueira, melaço, soro de queijo e sacarose, respectivamente. O biossurfactante foi capaz de apresentar índices de emulsificação de até 50% com tolueno e óleo de soja. A produção bruta obtida foi (g/L): 1,12; 0,35, 1,4 e 5,1 para manipueira,... / Abstract: Surfactants are molecules that contain hydrophilic and hydrophobic moieties, and because of this, they are capable of reducing the surface tension of a medium containing water. This feature is important for industrial applications by making these surface active compounds of high interest. On the other hand, biosurfactants are molecules that exhibit surfactant characteristics and are produced by microorganisms. They have large surface- active power and the advantage of being produced from renewable substrates; in addition to being biodegradable, have low toxicity and chemical specificity. The objective of the work was to investigate the production of a biosurfactant by Bacillus pumilus using cassava, molasses, cheese whey and sucrose as substrates; check the production and properties of this biosurfactant on a large scale (2L) using sucrose as carbon source, as well, as their potential for application in bioremediation of an agricultural soil contaminated by hydrocarbons. All experiments were planned using surface response methodology. For all fermentation experiments the emulsification index, surface tension, and microbial growth analyses were performed. In all substrates tested, the crude concentration and the stability of the biosurfactant produced were determined in extremes conditions of temperature, pH and salinity. The results showed that the bacterium Bacillus pumilus was able to grow and produce biosurfactant with all substrates tested, reducing the surface tension to 46, 37, 47 and 32 mNm-1 with cassava, molasses, whey and sucrose, respectively. The biosurfactant was able to present emulsification rates of up to 50% with toluene and soybean oil. The crude production obtained was (g/L): 1.12; 0.35, 1.4 and 5.1 for cassava, molasses, whey and sucrose, respectively. The biopolymer produced was stable across variations in temperature, pH and salinity. In the large-scale fermentation with sucrose ... / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4511_1.pdf: 806167 bytes, checksum: 9acba538cd7b3c1742e094916c1e5c5d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Em prévios estudos, Candida lipolytica IA 1055,demonstrou excelente potencial na produção de biossurfactantes com habilidade de emulsificação, em meios de cultura de baixo custo. Considerando o potencial biotecnológico de C. lipolytica, novas investigações foram realizadas utilizando os meios de cultura de baixo custo, a base de água do mar, adicionados de óleo de babaçu e glicose como controle da fonte de carbono. Observou-se maior produção de biossurfactantes com os meios Yeast Salt Water-Babaçu (YSW-B2) e Yeast-Salt Water-Babaçu (YSW-B3) cujas moléculas produzidas apresentaram excelente capacidade de emulsificação, sendo consideradas como novos bioemulsificantes, constituídos quimicamente por carboidratos, proteínas e lipídeos. A partir dos meios selecionados foi realizado um planejamento fatorial de dois níveis com cinco fatores (extrato de levedura, sulfato de amônio, uréia, fosfato de potássio e óleo de babaçu), com a finalidade de testar a sua influência sobre a produção de biossurfactante, através dos efeitos estatisticamente combinados. Os resultados obtidos sugeriram maior produção com os níveis utilizados do extrato de levedura, fosfato e da uréia nos seus valores superiores, enquanto que o da amônia, foi fixado em seu valor inferior. Quanto a fonte de carbono, o óleo de babaçu, os níveis fracionários não indicaram um efeito significativo sobre a resposta, ou seja, o aumento da produção de biossurfactante. As condições dos meios de cultura selecionados pelo planejamento fatorial foram utilizadas para a realização de estudos com substratos mistos (solúvel e insolúvel) para os processos de remoção e biossorção do pireno (derivado do petróleo) em cinco diferentes meios de cultura. Os resultados das análises por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE), demonstraram uma alta taxa de remoção do pireno nos meios I e IV, com percentuais de 99,02% e 97,51%, respectivamente. Estudos subseqüentes, com a biossorção do pireno foram realizados utilizando a biomassa de C. lipolytica imobilizada em álcool polivinil, como matriz inerte. Várias concentrações de biomassa (100, 200 e 300 mg) foram imobilizadas e empacotadas em colunas para avaliação do processo de biossorção do pireno. Os eluentes (água e acetato de etila) e as frações obtidas foram analisados por CLAE. Os resultados obtidos sugerem que a biomassa imobilizada de C. lipolytica apresenta grande potencial nos processos de biossorção do pireno tendo em vista o baixo custo, da produção e da imobilização da biomassa. Estes resultados indicam que a capacidade máxima de biossorção do pireno foi de 86,91; 44,62 e 29,43 mg g-1 , respectivamente para as colunas com 100 mg, 200 mg e 300 mg de biomassa

Orientador: Glaucia Maria Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T11:37:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barros_FranciscoFabioCavalcante_M.pdf: 816271 bytes, checksum: 1ac93e87eef201f2b03cad5fc4da0cac (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A bactéria Bacillus subtilis tem a capacidade de produzir biossurfactantes do grupo dos lipopeptídeos, dentre os quais, o que mais se destaca é a surfactina, um dos que possui maior atividade superficial. Esse composto é capaz de reduzir a tensão superficial da água a 20°C de 72 para 27 mN/m em concentrações menores que 20 _M. A aplicação de resíduos industriais como substrato para produção de biossurfactante de Bacillus subtilis tem sido estudada como forma de reduzir custos associados à produção destes. A manipueira, que é o resíduo líquido da produção de farinha e fécula, tem sido apontada como potencial meio de cultura para processos biotecnológicos, incluindo produção de biossurfactantes. Esse uso tem significativa relevância quando se consideram os resultados de redução de tensão superficial e de produtividade obtidos. Este trabalho estudou o processo produtivo, as propriedades e a estabilidade de biossurfactante produzido pela linhagem LB5a de Bacillus subtilis em escala piloto utilizando manipueira como substrato. O composto produzido foi capaz de reduzir a tensão superficial da água de 72 para 27 mN/m além de apresentar concentração micelar crítica de 12 mg/l. Manteve estabilidade frente à temperatura de 100°C por 140 minutos e 121°C por 60 minutos. Também foi estável na faixa de pH de 6 a 10 e suportou concentrações salinas testadas (de até 20%). A eficiência da extração primária realizada através da coleta de espuma mostrou bons resultados, sendo perfeitamente aplicável ao processo. Além disso, os parâmetros envolvidos no preparo da manipueira foram otimizados visando um melhor aproveitamento do substrato. Os resultados apontam temperatura de aquecimento ótima de 95°C (máxima temperatura testada), tempo de aquecimento de 1 minuto, a aceleração centrífuga de 17,85 G x 103 e o tempo de centrifugação de 14,86 minutos. Os resultados apresentados são bastante animadores em relação à possibilidade de aplicações do biossurfactante produzido em diversos setores. Além de permitir um melhor aproveitamento da manipueira / Abstract: The bacteria Bacillus subtilis is well known by their capacity of production surfactants lipopeptides. Among these, the most studied is surfactin, a powerfull surfactant that reduces the superficial tension of the water from 72 to 27 mN/m in concentrations less than 20_M. The application of industrial wastewaters as substrate for production of biosurfactant by Bacillus has been studied in order to reduce manufacturing costs. Manipueira is the residue from cassava industrialization process to the production of flour and starch. It has been pointed as potential culture medium for biotechnological processes, including production of biosurfactants. This work studied the productive process, the properties and the stability of biosurfactant produced by Bacillus subtilis strain LB5a in pilot scale using manipueira as substrate. The produced compounds were capable of reducing the superficial tension of the water from 72 to 27 mN/m beyond presenting critical micelar concentration of 12 mg/l. It remaing stable on temperature of 100°C during 140 minutes and 121°C during 60 minutes. It was also stabile in the range of pH from 6 to 10 and in saline concentrations (until 20%). The efficiency of the primary extration by foam collection showed good results, being perfectly applicable to the process. Moreover, the involved parameters in the preparation of the manipueira has been optimized with the objective of better using of the substrate. The results presented the optimal points of heating temperature was 95°C (maximum tested temperature), warm up time of 1 minute, the acceleration centrifugal of 17,85 G x 103 and the centrifugalization time of 14,86 minutes. The results showed that the biosurfactant produced have potential applications in several industrial sectors, beyond allowing one better exploitation of the manipueira / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-11-10T19:40:46Z No. of bitstreams: 1 Publicação Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-11-10T19:45:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Publicação Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-11-10T19:47:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Publicação Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-10T19:49:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Publicação Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Surfactants play an important hole in pharmaceutical, food and oil industries. Synthetic surfactants have been presenting problems related to their toxicity and recalcitrance. This situation increases the interest on natural surfactants produced by microorganisms (biosurfactants). Just a few studies were conducted investigating the production of these substances by fungi isolated from the Amazon region. The aim of this study was investigate the production of biosurfactants by fungi isolated from soil in the Amazon forest. The isolation of micro-organisms of the soil samples was performed by the method of successive dilutions. The identification of the isolates was performed by investigating the micromorphological characteristics (microculture technique). For selection of biosurfactants producers, the strains were submitted submerged bioprocess and the filtrated from the cultures were subjected to investigation by techniques “collapse of the drop” and “emulsification index”. The selected isolate was subjected to optimize the production of the biosurfactant by a factorial design 24 evaluating the influence of the concentration of carbon and nitrogen sources, pH and bioprocess time. Finally, the biosurfactant produced by the selected strain was semi-purified and tested for stability (thermal and ionic). It was isolated 100 fungal strains, 9 of them showed good emulsification index (E24> 40) and Penicillium 8CC2 was screened as the best biosurfactant producer. The investigation of the influence of the bioprocess factors showed that the best condition for obtaining the biosurfactant was by using soybean oil (20 g/L), yeast extract (30 g/L) pH 6.0 and 9 days. The evaluation of thermal (100 ° C for 60 min) and ionic (30% NaCl) stability showed that none of the two factors destabilized emulsified produced. The main contributions that were achieved in the present work was the isolation of biosurfactant producer Penicillium 8CC2 and a preliminary definition of bioprocess parameters. / Os surfactantes são muito demandados pelas indústrias farmacêutica, alimentos e de petróleo. Os surfactantes sintéticos, que são convencionamente utilizados, apresentam problemas relacionados a sua toxicidade e recalcitrância. Isso aumenta o interesse nos surfactantes de origem natural produzidos por micro-organismos (biossurfactantes). Poucos trabalhos foram realizados investigando a produção dessas subtâncias por fungos isolados da Região Amazônica. Diante dessa situação, o presente trabalho investigou a produção de biossurfactantes por fungos isolados de solo da floresta amazônica. Foi realizado o isolamento de micro-organismos de amostras de solo do Bosque do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia pelo método de diluições sucessivas. A identificação dos isolados foi realizada investigando-se as características micromorfológicas das colônias (técnica de microcultivo). Para seleção dos isolados produtores de biossurfactantes, os mesmos foram cultivados em bioprocesso submerso e os filtrados das culturas foram submetidos à investigação pelas técnicas de colapso da gota e índice de emulsificação. O isolado selecionado foi submetido à otimização da produção do biossurfactante por meio de um delineamento fatorial 24 a fim de avaliar a influência da concentração das fontes de carbono e nitrogênio utilizadas, bem como, pH e tempo de tratamento das amostras. Por fim, o biossurfactante produzido pelo isolado selecionado foi semi-purificado e submetido a ensaios de estabilidade térmica e iônica. A partir dos métodos desenvolvidos, foi possível isolar 100 amostras fúngicas, das quais, 9 apresentaram bom índice de emulsificação (E24>40) e Penicillium 8CC2 foi considerado o melhor produtor de biosurfactante. A investigação da influência dos fatores do bioprocesso mostraram que a melhor condição para obtenção de biossurfactante foi utilizando óleo de soja (20 g/L), extrato de levedura (30g/L), pH 6,0 por 9 dias. A avaliação da estabilidade térmica (100°C por 60 min) e iônica (NaCl 30%) demonstrou que nenhum dos dois fatores desestabilizaram o emulsificado produzido. As principais contribuições aqui alcançadas no presente trabalho foram o isolamento da linhagem produtora biossurfactante de Penicillium 8CC2 e a definição preliminar dos parâmetros de bioprocesso

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Os biossurfactantes formam molÃculas anfipÃticas, que possuem em sua estrutura quÃmica segmentos hidrofÃbicos e hidrofÃlicos, espacialmente separados que auxiliam a formaÃÃo de emulsÃes e disponibilizam compostos à cÃlula microbiana. Em funÃÃo dessas caracterÃsticas, os emulsificantes reduzem a tensÃo superficial na interface das fases imiscÃveis, permitindo, portanto, que elas se misturem, formando a emulsÃo. Com isso, este trabalho foi dividido em seis etapas: a primeira tendo como objetivo avaliar a produÃÃo de biossurfactante a partir da glicerina, proveniente da produÃÃo do biodiesel de soja, pela cepa comercial de Bacillus subtilis ATCC 6633, possÃvel produtora de biossurfactante que foi selecionada devido a sua habilidade em sintetizar biossurfactantes a partir de diferentes fontes de carbono; a segunda, resolveu-se avaliar o potencial de produÃÃo de surfactina por cepas de Bacillus sp. nÃo patogÃnicas isoladas da EstaÃÃo de Tratamento de Efluentes da Universidade Federal do CearÃ, com propÃsito de avaliar o maior potencial de produÃÃo do biossurfactante; a terceira, avaliar e otimizar experimentalmente a produÃÃo de biossurfactante em mesa agitadora, utilizando a cepa selecionada durante o screening; a quarta, produÃÃo do biossurfactante utilizando biorreator de 4 L; a quinta, caracterizar o biossurfactante produzido, determinando os grupos funcionais, os estudos de conformaÃÃo e estrutura dos compostos; a sexta, estudar o poder de emulsificaÃÃo do biossurfactante atravÃs da construÃÃo de diagramas de fases para uma posterior aplicaÃÃo do emulsificante. Inicialmente, foi analisada uma cepa produtora de biossurfactante de Bacillus subtilis (ATCC 6633), cultivada em meio de cultura contendo glicerina, um resÃduo da indÃstria do biodiesel, como fonte de carbono e energia, a fim de avaliar a viabilidade desta matÃria-prima na sÃntese de biossurfactante. Uma concentraÃÃo mÃxima de surfactina de 158,14 mg.L-1 foi obtida. Posteriormente, um screening com sete cepas isoladas de Bacillus sp. foi realizado quanto ao crescimento e produÃÃo de biossurfactante a partir da glicerina. Apenas duas cepas (LAMI005 e LAMI009) foram selecionadas atravÃs de dois mÃtodos indiretos, quanto a reduÃÃo da tensÃo superficial e a capacidade de emulsionar trÃs fontes hidrofÃbicas (querosene, Ãleo de soja e n-hexadecano). Foi avaliada a cinÃtica de crescimento e a produÃÃo de biossurfactante para as cepas selecionadas e o melhor resultado em frascos de Erlenmeyer foi realizado com Bacillus subtilis LAMI005, com concentraÃÃo de surfactina de 441,06 mg.L-1 e tensÃo superficial que manteve-se numa faixa estÃvel de 28,8  0,05 mN.m-1 com uma concentraÃÃo micelar crÃtica (CMC) de 19,8 mg.L-1. Posteriormente, ensaios foram realizados em biorreator de 4L, porÃm nÃo se atingiu a concentraÃÃo de surfactina produzida em mesa agitadora, devido, provavelmente, a condiÃÃes de aeraÃÃo, que nÃo foi monitorada quando os ensaios foram realizados em frascos agitados. A surfactina produzida em biorreator foi submetida a anÃlises de espectroscopia vibracional no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), atravÃs destes espectros foi confirmado que o biossurfactante produzido tinha caracterÃsticas similares a surfactina padrÃo da Sigma. O comportamento dos diagramas de fases demonstrou o potencial de emulsificaÃÃo do biossurfactante produzido nestes experimentos, que à bastante positivo em relaÃÃo à possibilidade de aplicaÃÃes do biossurfactante analisado em diversos setores industriais. / Biosurfactants are amphipathic molecules, which possess in their chemical structure hydrophobic and hydrophilic segments, separated spatially, that favor the formation of emulsions and improve the availability of compounds to microbial cell. Given these characteristics, emulsifiers reduce surface tension at the interface of immiscible phases, thereby allowing them to blend in, forming an emulsion. Thus, this study was divided into six stages: the first stage aimed at studying the biosurfactant producers using glycerol, a co-product of biodiesel production from soybean oil, the commercial strain of Bacillus subtilis ATCC 6633, a known biosurfactant-producing was selected due their ability to synthesize biosurfactants from different carbon sources; the second stage aimed at studying the potential of Bacillus sp. strains, isolated from the tank of chlorination, at the Wastewater Treatment Plant on the âCampus do Piciâ (WWTP-PICI), at the Federal University of CearÃ, in producing biosurfactants; the third step was to experimentally evaluate and optimize the production of biosurfactant in shaker, using the strains selected during the screening; the fourth step was the process by using a 4 L batch bioreactor; the fifth step was to characterize the biosurfactant produced by determining the functional groups through studies of conformation and structure of compounds; and the sixth, to study the emulsifying power of the biosurfactant produced by the construction of phase diagrams for a subsequent application of the surfactant. Initially, a biosurfactant-producing strain of Bacillus subtilis (ATCC 6633) was cultived in a culture medium containing glycerin, a residue of the biodiesel industry, as carbon and energy source, in order to evaluate the viability of this raw material in the synthesis of biosurfactants. A maximum concentration of surfactin of 158.14 mg. L-1 was achieved. Next, a screening with seven strains of Bacillus sp. was performed aiming to study growth and biosurfactant production from glycerin. Only two strains (LAMI005 and LAMI009) were selected through two indirect methods, surface tension reduction and the ability to emulsify three hydrophobic sources (kerosene, soybean oil and n-hexadecane). Kinetics of growth and biosurfactant production was evaluated for the selected strains and best results in Erlenmeyer flasks was achieved with Bacillus subtilis LAMI005, 441.06 mg.L-1 of surfactin concentration and the surface tension remained stable in the range of 28.8  0.05 mN.m-1 with a critical micelle concentration (CMC) of 19.8 mg.L-1. Later, tests were conducted in 4L bioreactor, but the concentration of surfactin obtained during grothw in shaker flasks were not achieved probably due to different aeration condition. The surfactin produced in bioreactor was subjected to analysis of the vibrational spectroscopy of Fourier transform infrared (FTIR), the spectra confirmed that the biosurfactant produced had similar characteristics to a standard of surfactin from Sigma. The behavior of phase diagrams showed the potential of the biosurfactant produced for emulsification, which is very encouraging regarding the possibility of biosurfactant applications in many industrial sectors.

Orientador: Lucia Regina Durrant / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:51:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sobreira_EverlyHerr_M.pdf: 9748967 bytes, checksum: 3161da3b1dd0bc6a1813e2fd94866754 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Ciência de Alimentos / Mestre em Ciência de Alimentos

[pt] O principal método de beneficiamento da rocha fosfática para concentração da apatita é a flotação. A flotação da apatita com baixo teor costuma utilizar surfactantes sintéticos, que apesar de caros apresentam boa seletividade. A fim de reduzir custo sem perder eficiência, surgiram pesquisas com o intuito de substituir estes surfactantes convencionais por biossurfactantes. Esta rota de bioprocessamento mineral revela-se atrativa sob o aspecto comercial, visto que além de apresentar baixo custo é ambientalmente aceitável, pois ao utilizar microrganismos não patogênicos cria-se uma nova classe de reagentes biodegradáveis, modificando o cenário da flotação convencional. Este trabalho tem como objetivo avaliar o uso da estirpe bacteriana Rhodococcus erythropolis e do biossurfactante extraído desta na bioflotação da apatita. Foram realizados ensaios de bioflotação utilizando tubo de Hallimond, na faixa de pH entre 3 e 11, faixa granulométrica da apatita entre 75 e 106 micrômetros, com solução de 10(-3)M de NaCl, diferentes concentrações dos biorreagentes e tempo de flotação igual a 2, 5 e 7 minutos. O biossurfactante apresentou melhor desempenho, quando comparado com a biomassa. Em todos os casos, observou-se um incremento da flotabilidade em valores de pH menor que 7, no entanto, a maior flotabilidade apresentou-se em pH igual a 4 com a utilização de 140 mg/L de biossurfactante. / [en] The main method of processing phosphate rock, for apatite concentration, is flotation. The flotation of apatite with low content usually uses synthetic surfactants, which are expensive, but present good selectivity. In order to reduce costs without losing efficiency, research has emerged with the purpose of replacing these conventional surfactants by biosurfactants. This mineral bioprocessing route is attractive in the commercial aspect, since low cost and environmentally friendly, when using non-pathogenic microorganisms, creating a new class of biodegradable reagents and modifying the conventional flotation scenario. This work aims to evaluate the use of bacterial strain Rhodococcus erythropolis and the biosurfactant extracted from in apatite bioflotation. Bioflotation tests were performed using a Hallimond tube in the pH range of 3 to 11, apatite granulometric range between 75 and 106 micrometers in a solution of 10(-3)M NaCl, different concentrations of the bioreagents and flotation time equal to 2, 5 and 7 minutes. The biosurfactant presented better performance, recovering more apatite than the biomass. In all cases an increase in flotability was observed at pH bigger than 7, however, the highest flotability was at pH to be 4 with 140 mg/L of biosurfactant.

Ramnolipídios (RHLs) são biossurfactantes produzidos por Pseudomonas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de produção de ramnolipídios por isolados de Pseudomonas considerando os efeitos das fontes de carbono ou nitrogênio tanto na concentração de ramnolipídios produzida como na composição deste. De 47 isolados bacterianos, cinco foram selecionados qualitativamente para avaliação da produção de ramnolipídios, analisando 48 combinações diferentes de meio mineral. A produção de polihidroxialcanoatos (PHAs) também foi avaliada. Glicose e óleos de canola e linhaça foram as fontes de carbono que promoveram a maior formação de RHLs. Nitrato de sódio se mostrou a melhor fonte de nitrogênio para produção desse tensoativo. A análise do PHA e do RHL purificados revelou a presença de 3-hidroxi-6-dodecenoato (3HDd<font face=\"Symbol\">D6), um composto proveniente exclusivamente da <font face=\"Symbol\">b-oxidação do ácido linoleico. Esses resultados indicam que a <font face=\"Symbol\">b-oxidação de ácidos graxos também contribui com intermediários metabólicos para a biossíntese de RHLs, ao contrário ao reportado na literatura. / Ramnolipids (RHLs) are biosurfactants produced by Pseudomonas. The aim of this study was to evaluate the production of rhamnolipids by Pseudomonas isolates, considering the effects of carbon and nitrogen sources on their concentration and composition. From 47 bacterial isolates, five were selected qualitatively for to evaluate the RHLs production, analyzing 48 different combinations of mineral medium. The production of polyhydroxyalkanoates (PHAs) was also evaluated. Linseed oil, canola oil and glucose were the carbon sources that promoted formation the largest amounts of RHLs. From plant oils, sodium nitrate proved to be the best nitrogen source for RHLs production. The analysis of purified PHA and RHL revealed the presence of the 3-hydroxy-6-dodecenoate, a compound derived exclusively from <font face=\"Symbol\">b-oxidation of linoleic acid. These results indicate that the <font face=\"Symbol\">b-oxidation of fat acids, contributes with intermediates for the biosynthesis of RHLs, unlike literature reports.

Salmonella Enteritidis SE86 tem sido a principal responsável por surtos de salmonelose no Rio Grande do Sul, desde 1999. Essa bactéria apresenta várias características que a diferencia de outros sorovares de Salmonella, dentre elas a capacidade de produzir biossurfactante. Porém, a caracterização desse composto e o motivo pelo qual ele é produzido ainda não foram investigados. Assim, esse estudo teve como objetivo caracterizar o biossurfactante produzido por S. Enteriditis SE86 e verificar algumas de suas prováveis funções, como por exemplo, a influência desse composto na aderência e na resistência a desinfetantes, em folhas de alface. A produção de biossurfactante por S. Enteriditis SE86 foi avaliada em caldo infusão cérebro e coração (BHI), em meio mínimo e em folhas de alface. Foram realizados testes para caracterização do composto e S. Enteritidis SE86, com e sem biossurfactante, foi inoculada em folhas de alface, a fim de avaliar a influência do biossurfactante na aderência e resistência da bactéria a diversos métodos de desinfecção de vegetais folhosos. Os resultados demonstraram que o maior índice de emulsificação (IE24: 62,95% após 72 horas) foi produzido em caldo BHI, mas a bactéria também foi capaz de produzir biossurfactante em meio mínimo (IE24: 46% após 46 h) e em contato com as folhas de alface (IE24: 52,15% após 120h). Os testes de caracterização do demonstraram que o biossurfactante é um composto polimérico que apresenta estabilidade em diferentes pH, temperatura e salinidade. O biossurfactante aumentou a aderência de S. Enteritidis SE86 (4,1 LogUFC/cm2 para 7,3 Log UFC/cm2 após 60 minutos) e contribuiu para o aumento da resistência do patógeno na superfície das folhas de alface para todos os sanitizantes testados. / Salmonella Enteritidis SE86 has been recognized for outbreaks of salmonellosis in Rio Grande do Sul-RS since 1999. This bacteria shows several characteristics that differ it from other serovars, as its ability to produce biosurfactant. However, the characterization of this compound and the reason why its produced have not been investigated yet. The present study aimed to characterize the biosurfactant produced by S. Enteritidis SE86 and to check some of their probable functions, as checking the influence of this compound in the adherence and resistance of food pathogen on lettuce leaves. The biosurfactant production by S. Enteritidis SE86 was evaluated in Brain Heart Infusion broth (BHI), in minimal medium and on lettuce leaves. Several tests were taken to characterize the compound produced and S. Enteritidis SE86 with and without biosurfactant, was inoculated on lettuce leaves to evaluate the influence of biosurfactant in adherence and resistance to several bacterial disinfection methods of leafy vegetables. The results showed that the more emulsification index (IE24: 62.95% after 72 hours) was produced in BHI broth, but S.Enteritidis SE86 was also able to produced biosurfactants in minimal medium (IE24: 46% after 46 hours) and on lettuce leaves (IE24: 52.15% after 120 hours). The characterization tests showed that the biosurfactant is a polymeric compound which is stable at different pH, temperature and salinity. The biosurfactant increased adherence of S. Enteritidis SE86 (4.1 LogUFC / cm2 to 7.3 log CFU / cm2 after 60 minutes) and contributed to increasing pathogen resistance on surface of lettuce leaves for all tested sanitizers.

ROCHA, M. V. P. Produção de biossurfactantes por fermentação submersa usando substrato não convencional. 124 f. 2007. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T19:34:27Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_mvprocha.pdf: 1790875 bytes, checksum: b070b3232d563c7859c50466363d10da (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T19:46:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_mvprocha.pdf: 1790875 bytes, checksum: b070b3232d563c7859c50466363d10da (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T19:46:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_mvprocha.pdf: 1790875 bytes, checksum: b070b3232d563c7859c50466363d10da (MD5) Previous issue date: 2007-02-09 / The aim of this work was to investigate the use of natural and clarified cashew apple juice as an alternative raw material for biosurfactant production by Pseudomonas aeruginosa and Bacillus subtilis. In the assays with P. aeruginosa ATCC 10145 on rotary shaker, the influence of medium (CAJN) supplementation with soybean oil, as source carbon, and with different sources of nitrogen: peptone, NaNO3 and (NH4)2SO4, were investigated. Results were compared with the obtained when Nutritive Broth (NB) and CAJN were used as culture medium. Maximum reduction in the Surface Tension (41%)was obtained when P. aeruginosa was grown on CAJP, after 24 h of cultive. In these assays, the surface tension was reduced from 50 to 29.5 dina.cm-1. When P. aeruginosa was grown on CAJN supplemented with NaNO3 or (NH4)2SO4, the reduction in the Surface Tension was of 37.14 and 15.85 %, respectively, after 72 h of cultive. Evaluated CAJP supplemented with glycerol and soybean oil. In these assays, high growth was observed, an optical density of 5,0 at 600 nm with 48h of culture was observed, however small reduction in surface tension (16,51 %) was achieved using glycerol as carbon source. Based on the results in flasks, the mediums CAJP and CAJNaNO3 were selected for further studies in a biorreator. The assays were conduced in biorreator at 30°C, 200 rpm and without aeration. Nevertheless, the expected profile of rhamnolipids production was not observed. Such fact may have happened due to the lack of oxygen in the cultivation medium, since the process was conducted without aeration. The stability of biosurfactant produced by P. aeruginosa in CAJP against NaCl, pH and temperature and its chemical structure were evaluated. The biosurfactante produced by P. aeruginosa was stable to temperature and variations, as well as against different NaCl concentrations. Furthermore, it emulsified all the studied hydrocarbons and soybean oil. No protein was detected in the extracted biosurfactant; it however contained carbohydrate. The highest biosurfactant production occurred with 48h,when CAJP was used as culture medium (3.86 g of biosurfactant for 1000 mL de medium) and the poorest in NB. In parallel, different assays were performed to optimize the culture media for surfactin production by Bacillus subtilis using CAJN and clarified cashew apple juice (CAJC). Best results were obtained when mineral medium supplemented with yeast extract (5 g.L-1) was used and formulated with CAJC (glucose concentration - 10 g.L-1). In these assays, a reduction of 21.37 % in the surface tension was obtained and production of surfactin was observed by HPLC. However, best results of surface tension were higher than 39 dina.cm-1. Therefore, twelve strains of Bacillus sp. were evaluated regarding the ability of producing surfactin when grown on CAJC. After 48 hours of cultivation, with strain BE 08, the surface tension of the fermented broth, free of cells, reached 28.0 ± 1.0 dina.cm-1,and it also presented emulsifying activity. The results obtained in this work indicate that the cashew apple juice is an appropriate raw material for biosurfactants production. / Este trabalho teve como objetivo avaliar a produção de biossurfactante por cepas de Pseudomona aeruginosa e Bacillus subtilis, utilizando suco de caju, integral e clarificado, como matéria-prima não convencional. Nos ensaios com P. aeruginosa ATCC 10145 em mesa agitadora, avaliou-se a suplementação do suco de caju integral (CAJN) com óleo de soja, como fonte de carbono, e com diferentes fontes de nitrogênio: peptona, NaNO3 e (NH4)2SO4, sendo estes resultados comparados com os obtidos utilizando caldo nutritivo e com meio CAJN. A maior redução na tensão superficial (41 %) foi obtida no suco de caju suplementado com peptona (CAJP) após 24 h de cultivo. Neste ensaio, observou-se uma redução da tensão superficial do meio de 50 para 29,5 dina cm-1. Já em meio suplementado com NaNO3 e (NH4)2SO4, obteve-se, respectivamente, uma redução na TS de 37,14 e 15,85% após 72 horas de cultivo. Estudou-se a suplementação do meio CAJP com glicerol e óleo de soja. Nestes ensaios, observou-se um alto crescimento celular, obtendo uma densidade óptica (a 600nm) de 5,0 com 48 h de cultivo, contudo uma pequena redução da tensão superficial (16,51 %) ao utilizar glicerol. Com base nos resultados conduzidos em mesa agitadora, os meios CAJP e CAJNaNO3 foram selecionados para estudos em fermentador de bancada. Realizaram-se ensaios utilizando biorreator a 30°C, 200 rpm e sem aeração, porém não se observou o mesmo perfil de produção de ramnolipídeos ocorrido em mesa agitadora. Tal fato pode ter ocorrido devido à falta de oxigênio no meio de cultivo. Acompanhou-se a estabilidade térmica, efeito da variação de pH e da concentração de NaCl, na atividade emulsificante do biossurfactante produzido em CAJP e sua composição química. O biossurfactante produzido por P. aeruginosa demonstrou-se estável a variações de temperatura, pH e concentrações de NaCl, e emulsionou todos os hidrocarbonetos estudados e óleo de soja. Em paralelo, diferentes ensaios foram realizados visando otimizar o meio de cultivo para a produção de surfactina por B. subtilis usando CAJN e suco de caju clarificado (CAJC). Os melhores resultados foram obtidos quando se utilizou meio mineral suplementado com extrato de levedura e formulado com CAJC, de maneira que a concentração de glicose fosse de 10 g.L-1. Nestes ensaios, obteve-se uma redução de 21,37 % na tensão superficial e observou-se a presença de surfactina através das análises conduzidos em HPLC. No entanto, a mínima tensão superficial alcançada foi superior a 39 dina.cm-1. Portanto, avaliaram-se outras cepas de B. subtilis, doze ao total, quanto à capacidade de produzir surfactina utilizando CAJC. Após 48 horas de cultivo com as cepas BE 08, a tensão superficial do meio de cultivo livre de células atingiu 28,0 ± 1,0 dina.cm-1, que também apresentou atividade emulsificante. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que o suco de caju é uma matéria-prima adequada para a produção de biossurfactantes.