Orientador: Crispin Humberto Garcia Cruz / Banca: Silvia Messias Bueno / Banca: Vanildo Luiz Del Bianchi / Resumo: Biossurfactantes são grupos de compostos químicos produzidos por bactérias, fungos e leveduras através da biodegradação de matérias-primas renováveis. Tais compostos possuem característica anfipática, agindo como emulsificantes de hidrocarbonetos. São polímeros que formam micelas que se acumulam na interface entre líquidos de diferentes graus de polaridade. A utilização de biossurfactantes tornou-se uma alternativa bastante interessante em substituição aos surfactantes sintéticos, pois geram menor impacto ambiental devido à sua biodegradabilidade, diversidade estrutural e baixa toxicidade. O abacaxi é uma fruta tropical muito consumida no Brasil, principalmente o suco e a fruta "in natura", gerando assim uma grande quantidade de resíduos como a casca e o talo de abacaxi. O presente trabalho teve como objetivo a produção de biossurfactante por meio da fermentação dos resíduos hidrolisados do processamento do abacaxi (Ananas comosus), por Candida tropicalis. A hidrólise foi realizada utilizando diferentes concentrações de ácido sulfúrico submetidas a diferentes tempos de aquecimento em autoclave. Foram realizadas análises de açúcares, composto fenólico e produção de biossurfactantes. Os resultados indicaram que a melhor concentração de ácido sulfúrico para realização da hidrólise foi 2,5% de H2SO4 com tempo de aquecimento de 15 minutos. A desintoxicação diminuiu a quantidade de compostos fenólicos. Foi determinada a melhor forma da produção de biossurfactantes por fermentação... / Abstract: Biosurfactants are groups of chemical compounds produced by bacteria, fungi and yeasts through the biodegradation of renewable raw materials. Such compounds have amphipathic properties, acting as hydrocarbon emulsifiers. They are polymers that form micelles that accumulate at the interface between liquids of different degrees of polarity. The use of biosurfactants has become a rather interesting alternative to synthetic surfactants because they generate less environmental impact due to their biodegradability, structural diversity and low toxicity. Pineapple is a tropical fruit very consumed in Brazil, mainly the juice and the fruit "in natura", thus generating a great amount of residues like the pell and the stem of pineapple. The present work had as objective the production of biosurfactant by means of the fermentation of the hydrolyzed residues of the processing of the pineapple (Ananas comosus), by Candida tropicalis. The hydrolysis was performed using different concentrations of sulfuric acid submitted to different autoclaving times. Analyzes of sugars, phenolic compounds and biosurfactants production were carried out. The results indicated that the best sulfuric acid concentration for the hydrolysis was 2.5% H2SO4 with a heating time of 15 minutes. Detoxification decreased the amount of phenolic compounds. The best form of biosurfactant production was determined by fermentation for 12 hours and using the hydrolysates of pineapple peel, pineapple stem and glucose at 5% ... / Mestre

Aproximadamente 85% do leite utilizado para manufatura de queijos é descartado em forma soro, um subproduto com alto valor nutricional, que, embora seja usado na alimentação animal, como fertilizante e em suplementos alimentares, é considerado um poluente ambiental quando descartado em efluentes sem o devido tratamento. No Brasil, 40% do soro de leite produzido pelas indústrias de laticínios são descartados como efluentes sem tratamento adequado e, uma alternativa de melhor aproveitamento é a sua utilização como meio de cultivo alternativo para obtenção de micro-organismos e biomoléculas de interesse farmacêutico e industrial. Esporos de Bacillus atrophaeus são amplamente utilizados como bioindicadores para esterilização, e também são conhecidos por expressar biossurfactantes, que possuem potencial atividade antimicrobiana e anti-adesiva. Devido a sua importância e ampla aplicabilidade, estudos que viabilizem a obtenção deste micro-organismo e seus subprodutos devem ser melhor explorados. O objetivo deste trabalho foi avaliar a utilização de soro de leite como meio de cultivo para obtenção de esporos de B. atrophaeus e de biossurfactantes, como forma de reaproveitamento do que seria descartado. B. atrophaeus foi cultivado em meios contendo de 2,5g/L a 40 g/L de carboidratos expressos em soro de leite, a 37°C por 24 horas, 3 e 6 dias, em meios líquido (em água) e sólido (1% ágar). Foram determinados a biomasssa celular, a concentração de biossurfactantes e a resistência térmica dos esporos obtidos. Para o cultivo de 20g/L em meio líquido, a biomassa de 0,59 (± 0,24) g/L, expressou 30,0 (± 1,40) mg/L de biossurfactantes, o que corresponde a população de 4,8*108 esporos/mL e valor D = 2,73 min. Em meio sólido, em 20g/L, a biomassa de 0,65 (± 0,01) g/L, expressou 48,1 (± 2,84) mg/L de biossurfactantes, o que corresponde a população de 2,0*108 esporos/mL e valor D = 1,50 min, valor similar ao cultivo em PCA de no qual a biomassa de 1,22 (± 0,01) g/L, expressou 59,3 (± 0,4) mg/L de biossurfactantes, o que corresponde a população de 4,6*108 esporos/mL e valor D = 1,20 min. Os resultados demonstram a viabilidade do uso de soro de leite como meio para crescimento e esporulação de B. atrophaeus e biossurfactantes, podendo ser reaproveitado para obtenção de produtos de interesse farmacêutico e industrial. / Approximately 85% of the milk used to manufacture cheese is discarded as whey, a byproduct with high nutritional value, which, it is used in animal in feeding, fertilizer and in food supplements, whey is considered an environmental pollutant when discarded without proper treatment. In Brazil, 40% of the whey produced by dairy industries is discarded as effluent without the necessary treatment and, an alternative for its use is the utilization as an alternative culture media to obtain microorganisms and biomolecules of pharmaceutical and industrial interest. Spores of Bacillus atrophaeus are widely used as bioindicators for sterilization, and are also known for biosurfactant expression, which possess antimicrobial and anti-adhesive activity. Due to its importance and broad applicability, studies that enable the obtainment of this microorganism and its subproducts must be explored. The objective of this study was to evaluate the utilization of whey as culture media to obtain B. atrophaeus spores and biosurfactants, in a way to reuse what it would be discarded. B. atrophaeus was cultivated in medias containing 2.5 g/L to 40.0 g/l of carbohydrates expressed in whey, at 37ºC for 24 hours, 3 and 6 days, in medias reconstituted in liquid (water) and in solid state (1% agar). It was determined the biomass, biosurfactants concentration and thermal resistance of the obtained spores. For cultivation of 20.0 g/L in liquid state, the biomass was 0.59 (± 0.24) g/L, and it has expressed 30.0 (± 1.40) mg/L of biosurfactants, which corresponds a spore population of 4.8*108 spores/mL and D-value= 2.73 min. In 20.0 g/L at solid state, the biomass of 0.65 (± 0.01) g/L, expressed 48.1 (± 2.84) mg/L of biosurfactants, which corresponds to a spore population of 2.0*108 spores/mL and D-value= 1.50 min, similar value when cultivated in PCA which the biomass of 1.22 (± 0.01) g/L, expressed 59.3 (± 0.4) mg/L of biosurfactants, which corresponds to a spore population of 4.6*108 spores/mL and D-value = 1.20 min. The results have shown the viability of whey as culture media for growth and sporulation of B. atrophaeus and biosurfactants, which can be reused to obtain products of pharmaceutical and industrial interest.

Surfactantes de origem química e biológica são substâncias anfipáticas que se localizam em interfaces e diminuem a tensão intererficial. Este trabalho objetivou isolar microrganismos do gênero Pseudomonas, a partir de amostras ambientais; selecionar, dentre os isolados, aqueles que são capazes de produzir biossurfactante e caracterizar os biossurfactantes encontrados de acordo com suas propriedades. Foram isoladas 1713 linhagens, destas, 944 foram capazes de crescer em meio PIA. A análise do sobrenadante para presença de ácidos graxos normalmente encontrados em ramnolipídios demonstrou que em 31 linhagens, das 95 que apresentaram atividades tensoativas, foi detectada a presença de 3-hidroxidecanoato (3HD) e outras 56 não apresentaram picos característicos de ácidos graxos característicos de ramnolipídios. Foram selecionadas 10 linhagens para caracterização dos biossurfactantes produzidos por elas. Foi confirmada a produção de ramnolipídios por 3 linhagens e foi possível identificar um novo composto com tensoatividade, o 2-acetilfurano. / Biological and chemical surfactants are anphipatic compounds whitch reduce interfaces tension. The present work aimed to isolate microorganisms of samples from diverse environments, chosing among the isolated ones, those capaple of producing biosurfactants and characterizing it according to some of their properties. From 1713 isolated strains, 944 were capable of growing in PIA medium. The supernatant analysis for the presence of fatty acids usually found in rhamnolipds showed that 31 of the 87 strains that presented tensoactive activities, had 3-hydroxyalkanoates (3HD) detected in their supernatant. Other 56 strains did not present characteristic rhamnolipid fatty acids peaks. Based in this resoults 10 isolates were selected for a better characterization of their biosurfactants. The producton os RHLs were confirmed for 3 diferent strains. It was possible to identify a new compound called 2-acethylfuran that was not mentioned by other authors as a possible biosurfactant or as produced by Pseudomonas.

Os biossurfactantes são compostos de origem vegetal e microbiana, com propriedades tensoativas e/ou emulsificantes, que devido ao seu apelo ambiental em relação aos surfactantes sintéticos vêm se destacando nos últimos anos. São considerados produtos ecologicamente corretos, por serem biodegradáveis e exibirem reduzida/nula toxicidade. Além disso, a possibilidade de biossíntese utilizando processos fermentativos, empregando subprodutos agroindustriais como fonte de nutrientes é outra vantagem destes bioprodutos. O presente trabalho avaliou a produção de biossurfactantes por leveduras utilizando o hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono. Durante o estudo utilizou-se processos fermentativos em frascos na biossíntese dos biossurfactantes e métodos cromatográficos, espectrofotométricos, espectrométricos na caracterização dos hidrolisados e dos biossurfactantes. Observou-se que as 30 leveduras estudadas produziram biossurfactantes glicolipídicos em meio de cultivo suplementado com hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar, utilizando entre 14 e 99 % da xilose e exibiram produtividades variando de 0.0035 a 0,1667 g/L.h. Os glicolipídeos produzidos pelas leveduras SSS1, SSS5, SSS6, SSS13, SSS18, SSS27 e SSS28 apresentaram potencial larvicida quando testados frente a Aedes aegypti, eliminando entre 20 - 100 % das larvas. Dentre as leveduras estudadas, a Trichosporon mucoides (SSS11) mostrou-se como melhor produtora de biossurfactante glicolipídico (produção de 11,334 ± 2,169 g/L - produtividade de 0,1667 g/L.h), produzindo um soforolipídeo com propriedades emulsificantes destacadas em diversas condições ambientais, onde os parâmetros temperatura, salinidade e pH foram variados. Após a otimização da produção tendo como base o meio suplementado com hidrolisado hemicelulósico, o biossurfactante produzido pela levedura apresentou um índice de emulsificação variando entre 86 - 90 % e uma tensão superficial de 34 mN/m, sendo considerado um promissor bioproduto para aplicação industrial. / Biosurfactants are plant and microbial metabolites with surface-active properties and / or emulsifiers, which due to environmental concerns about synthetic surfactants, have been highlighted in recent years. This intrinsic biodegradability and non-toxity of biosurfactants are responsible for their increased importance when compared to synthetic analogues. More than that, additionally the possibility of using alternative substracts for its synthesis, like biodegradable agroindustrial subproducts and the use of a bioprocess, reduce their the final cost of the production. Considering this, the present research evaluated biosurfactants production by yeasts using sugar cane bagasse hemicellulosic hydrolysate as carbon source, suggesting these compounds are potential alternative products for lignocellulosic biorefineries. The 30 yeasts studied produced glycolipid biosurfactants in supplemented sugar cane bagasse hydrolysate growth media, with 14 - 99 % of xylose and 0,0035 -0,1667 g/L.h productivity. The glycolipids produced by yeasts SSS1, SSS5, SSS6, SSS13, SSS18, SSS27 and SSS28 presented high larvicidas properties when tested against Aedes aegypti, killing 20 - 100 % of larvaes. Among the analyzed yeasts, Trichosporon mucoides (SSS11) was the best glycolipid biosurfactant productor (11,334 ± 2,169 g/L - productivity of 0,1667 g/L.h), allowing the isolation of a sophorolipid with emulsifier properties, tested in many physico-chemical conditions like variation of temperature, salt concentrations and pH. After nutritional otimization using the suplemented hemicellulosic hydrolysate media growth, the biosurfactant produced by Trichosporon mucoides presented emulsification levels from 86 - 90 % and a superficial tension of 34 mN/m, being considered an important bioproduct for industrial application.

Aproximadamente 85% do leite utilizado para manufatura de queijos é descartado em forma soro, um subproduto com alto valor nutricional, que, embora seja usado na alimentação animal, como fertilizante e em suplementos alimentares, é considerado um poluente ambiental quando descartado em efluentes sem o devido tratamento. No Brasil, 40% do soro de leite produzido pelas indústrias de laticínios são descartados como efluentes sem tratamento adequado e, uma alternativa de melhor aproveitamento é a sua utilização como meio de cultivo alternativo para obtenção de micro-organismos e biomoléculas de interesse farmacêutico e industrial. Esporos de Bacillus atrophaeus são amplamente utilizados como bioindicadores para esterilização, e também são conhecidos por expressar biossurfactantes, que possuem potencial atividade antimicrobiana e anti-adesiva. Devido a sua importância e ampla aplicabilidade, estudos que viabilizem a obtenção deste micro-organismo e seus subprodutos devem ser melhor explorados. O objetivo deste trabalho foi avaliar a utilização de soro de leite como meio de cultivo para obtenção de esporos de B. atrophaeus e de biossurfactantes, como forma de reaproveitamento do que seria descartado. B. atrophaeus foi cultivado em meios contendo de 2,5g/L a 40 g/L de carboidratos expressos em soro de leite, a 37°C por 24 horas, 3 e 6 dias, em meios líquido (em água) e sólido (1% ágar). Foram determinados a biomasssa celular, a concentração de biossurfactantes e a resistência térmica dos esporos obtidos. Para o cultivo de 20g/L em meio líquido, a biomassa de 0,59 (± 0,24) g/L, expressou 30,0 (± 1,40) mg/L de biossurfactantes, o que corresponde a população de 4,8*108 esporos/mL e valor D = 2,73 min. Em meio sólido, em 20g/L, a biomassa de 0,65 (± 0,01) g/L, expressou 48,1 (± 2,84) mg/L de biossurfactantes, o que corresponde a população de 2,0*108 esporos/mL e valor D = 1,50 min, valor similar ao cultivo em PCA de no qual a biomassa de 1,22 (± 0,01) g/L, expressou 59,3 (± 0,4) mg/L de biossurfactantes, o que corresponde a população de 4,6*108 esporos/mL e valor D = 1,20 min. Os resultados demonstram a viabilidade do uso de soro de leite como meio para crescimento e esporulação de B. atrophaeus e biossurfactantes, podendo ser reaproveitado para obtenção de produtos de interesse farmacêutico e industrial. / Approximately 85% of the milk used to manufacture cheese is discarded as whey, a byproduct with high nutritional value, which, it is used in animal in feeding, fertilizer and in food supplements, whey is considered an environmental pollutant when discarded without proper treatment. In Brazil, 40% of the whey produced by dairy industries is discarded as effluent without the necessary treatment and, an alternative for its use is the utilization as an alternative culture media to obtain microorganisms and biomolecules of pharmaceutical and industrial interest. Spores of Bacillus atrophaeus are widely used as bioindicators for sterilization, and are also known for biosurfactant expression, which possess antimicrobial and anti-adhesive activity. Due to its importance and broad applicability, studies that enable the obtainment of this microorganism and its subproducts must be explored. The objective of this study was to evaluate the utilization of whey as culture media to obtain B. atrophaeus spores and biosurfactants, in a way to reuse what it would be discarded. B. atrophaeus was cultivated in medias containing 2.5 g/L to 40.0 g/l of carbohydrates expressed in whey, at 37ºC for 24 hours, 3 and 6 days, in medias reconstituted in liquid (water) and in solid state (1% agar). It was determined the biomass, biosurfactants concentration and thermal resistance of the obtained spores. For cultivation of 20.0 g/L in liquid state, the biomass was 0.59 (± 0.24) g/L, and it has expressed 30.0 (± 1.40) mg/L of biosurfactants, which corresponds a spore population of 4.8*108 spores/mL and D-value= 2.73 min. In 20.0 g/L at solid state, the biomass of 0.65 (± 0.01) g/L, expressed 48.1 (± 2.84) mg/L of biosurfactants, which corresponds to a spore population of 2.0*108 spores/mL and D-value= 1.50 min, similar value when cultivated in PCA which the biomass of 1.22 (± 0.01) g/L, expressed 59.3 (± 0.4) mg/L of biosurfactants, which corresponds to a spore population of 4.6*108 spores/mL and D-value = 1.20 min. The results have shown the viability of whey as culture media for growth and sporulation of B. atrophaeus and biosurfactants, which can be reused to obtain products of pharmaceutical and industrial interest.

Os biossurfactantes são compostos de origem vegetal e microbiana, com propriedades tensoativas e/ou emulsificantes, que devido ao seu apelo ambiental em relação aos surfactantes sintéticos vêm se destacando nos últimos anos. São considerados produtos ecologicamente corretos, por serem biodegradáveis e exibirem reduzida/nula toxicidade. Além disso, a possibilidade de biossíntese utilizando processos fermentativos, empregando subprodutos agroindustriais como fonte de nutrientes é outra vantagem destes bioprodutos. O presente trabalho avaliou a produção de biossurfactantes por leveduras utilizando o hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono. Durante o estudo utilizou-se processos fermentativos em frascos na biossíntese dos biossurfactantes e métodos cromatográficos, espectrofotométricos, espectrométricos na caracterização dos hidrolisados e dos biossurfactantes. Observou-se que as 30 leveduras estudadas produziram biossurfactantes glicolipídicos em meio de cultivo suplementado com hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar, utilizando entre 14 e 99 % da xilose e exibiram produtividades variando de 0.0035 a 0,1667 g/L.h. Os glicolipídeos produzidos pelas leveduras SSS1, SSS5, SSS6, SSS13, SSS18, SSS27 e SSS28 apresentaram potencial larvicida quando testados frente a Aedes aegypti, eliminando entre 20 - 100 % das larvas. Dentre as leveduras estudadas, a Trichosporon mucoides (SSS11) mostrou-se como melhor produtora de biossurfactante glicolipídico (produção de 11,334 ± 2,169 g/L - produtividade de 0,1667 g/L.h), produzindo um soforolipídeo com propriedades emulsificantes destacadas em diversas condições ambientais, onde os parâmetros temperatura, salinidade e pH foram variados. Após a otimização da produção tendo como base o meio suplementado com hidrolisado hemicelulósico, o biossurfactante produzido pela levedura apresentou um índice de emulsificação variando entre 86 - 90 % e uma tensão superficial de 34 mN/m, sendo considerado um promissor bioproduto para aplicação industrial. / Biosurfactants are plant and microbial metabolites with surface-active properties and / or emulsifiers, which due to environmental concerns about synthetic surfactants, have been highlighted in recent years. This intrinsic biodegradability and non-toxity of biosurfactants are responsible for their increased importance when compared to synthetic analogues. More than that, additionally the possibility of using alternative substracts for its synthesis, like biodegradable agroindustrial subproducts and the use of a bioprocess, reduce their the final cost of the production. Considering this, the present research evaluated biosurfactants production by yeasts using sugar cane bagasse hemicellulosic hydrolysate as carbon source, suggesting these compounds are potential alternative products for lignocellulosic biorefineries. The 30 yeasts studied produced glycolipid biosurfactants in supplemented sugar cane bagasse hydrolysate growth media, with 14 - 99 % of xylose and 0,0035 -0,1667 g/L.h productivity. The glycolipids produced by yeasts SSS1, SSS5, SSS6, SSS13, SSS18, SSS27 and SSS28 presented high larvicidas properties when tested against Aedes aegypti, killing 20 - 100 % of larvaes. Among the analyzed yeasts, Trichosporon mucoides (SSS11) was the best glycolipid biosurfactant productor (11,334 ± 2,169 g/L - productivity of 0,1667 g/L.h), allowing the isolation of a sophorolipid with emulsifier properties, tested in many physico-chemical conditions like variation of temperature, salt concentrations and pH. After nutritional otimization using the suplemented hemicellulosic hydrolysate media growth, the biosurfactant produced by Trichosporon mucoides presented emulsification levels from 86 - 90 % and a superficial tension of 34 mN/m, being considered an important bioproduct for industrial application.

Mangroves are tropical and subtropical coastal ecosystems located in estuarine zones, important for the maintenance of biogeochemical cicles, marine fauna reproduction and the economy. However, these environments are under constant pressure, including contamination by oil and its derivatives threatens these environments. The use of microbial biosurfactants for environmental decontamination has been considered an eco-friendly alternative. The aim of this research was to collect and characterize biosurfactant-producing bacterial strains that emulsify oil products in Rio Cocà Mangrove, Fortaleza, CearÃ. One collection in rainy season and other one in dry season were made in two points, one of them in Cocà Ecological Park and another one in the river mouth. A total, 4 soil samples, 4 water samples and 4 Laguncularia racemosa seedlings were collected. The samples were homogenized and a fraction was added in Erlemeyers containing Bushnell-Haas broth added with kerosene and gasoline and incubated at 30 C for periods of 48 and 72 h. Inocula were made on the surface of TSA agar medium, incubated at 35ÂC for 48 h and then colonies were selected and isolated. The strains were characterized and verified the purity of cultures by Gram staining technique. Biosurfactant production capacity was assessed by drop collapse test and the detected emulsion was after assessed by volume and stability emulsification tests and emulsifier activity test. A total, 58 strains were isolated, 50 are Gram-negative and 8 are Gram-positive, separated according the source: 21 from water, 21 from sediment and 16 from the rhizosphere of seedlings. A total of 55 strains (95%) had positive results in the drop collapse test. All 10 strains with emulsification volume above 50% in 24 hours also exhibited stability above 50% up to 168 hours. Five strains showed emulsifying activity above 2,00 UAE, while 29 strains showed activity between 1,00 and 2,00 UAE. We concluded that it is possible to isolate biosurfactant-producing bacteria from Rio Cocà mangrove and that the most efficient strains in the tests were isolated from the point located in the Cocà Ecological Park. / Manguezais sÃo ecossistemas costeiros tropicais e subtropicais, localizados em zonas estuarinas, importantes para a manutenÃÃo dos ciclos biogeoquÃmicos, reproduÃÃo de espÃcies marinhas e para a economia. Apesar disso, sofrem constantemente pressÃo ambiental, incluindo a contaminaÃÃo por petrÃleo e derivados. O uso de biossurfactantes microbianos para descontaminaÃÃo ambiental tem sido considerado uma alternativa mais sustentÃvel. O objetivo da presente pesquisa foi coletar e caracterizar cepas bacterianas produtoras de biossurfactantes que emulsifiquem derivados de petrÃleo no Mangue do Rio CocÃ, Fortaleza, CearÃ. Foi realizada uma coleta no perÃodo chuvoso e outra no perÃodo seco em dois pontos no Rio CocÃ, sendo um deles no Parque EcolÃgico do Cocà e outro na foz do rio. No total, foram coletadas 4 amostras de solo, 4 de Ãgua e 4 de plÃntulas de Laguncularia racemosa. As amostras coletadas foram homogeneizadas e uma fraÃÃo foi acrescentada em Erlenmeyers contendo caldo Bushnell-Haas adicionado de querosene e gasolina e incubados em estufa a 30ÂC por perÃodos de 48 e 72 h. A partir do crescimento, visualizado pela turvaÃÃo do meio, foram feitos inÃculos sobre a superfÃcie do meio Ãgar TSA, que foram incubadas em estufa a 35ÂC por 48 h e posteriormente as colÃnias crescidas foram selecionadas e isoladas. As cepas foram caracterizadas e a pureza das culturas foi verificada pela tÃcnica de coloraÃÃo de Gram. A capacidade de produÃÃo dos biossurfactantes foi detectada pelo teste do colapso da gota e o emulsificante detectado foi posteriormente avaliado pelos testes de volume e estabilidade de emulsificaÃÃo e atividade emulsificante. Foram isoladas 58 cepas, sendo 50 delas Gram-negativas e 8 Gram-positivas, assim separadas de acordo com a origem: 21 de Ãgua, 21 de sedimento e 16 da rizosfera das plÃntulas. No total, 55 cepas (95%) tiveram resultados positivos no teste do colapso da gota. Todas as 10 cepas que apresentaram volume de emulsificaÃÃo acima de 50% em 24 horas tambÃm apresentaram estabilidade acima de 50% atà 168 horas. Cinco cepas apresentaram atividade emulsificante acima de 2,00 UAE, enquanto 29 cepas mostraram atividade entre 1,00 e 2,00 UAE. Conclui-se que à possÃvel isolar bactÃrias produtoras de biossurfactantes do Mangue do Rio Cocà e que as cepas mais eficientes nos testes realizados foram isoladas do ponto localizado no Parque EcolÃgico do CocÃ.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NatassiaJersakCosmann.pdf: 3297912 bytes, checksum: 048acfc2831615070bd43aebbc58396b (MD5) Previous issue date: 2015-02-19 / The effluent from poultry slaughterhouse has high concentration of organic matter, thus, it is essential to carry out a treatment before being disposed in the environment. A physico-chemical pretreatment is usually put forward mostly in order to remove fat. Recently, the addition of microbial metabolites, which act out to emulsify or break down fats, is studied as an alternative pre-treatment. The biosurfactants are metabolic products from several microorganisms and can solubilize and emulsify a solution composed of two immiscible liquids; thereby it promotes greater availability of components responsible for biodegradation. In this regard, this study aimed at evaluating the anaerobic treatment of effluent from poultry slaughterhouse when using surfactin produced in cassava. The obtained biosurfactant was characterized by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) as surfactin in 30% crude extract concentration, with excellent emulsifying properties, emulsion stability of hydrocarbons and green oils, so that Critical Micelle Concentration (CMC) was 28 mg. L-1. It was also observed, according to the methodology of specific methanogenic activity (SMA), that surfactin did not inhibit microbial community present in sludge to be used as inoculum during the anaerobic biodigestion. It was also registered that methane production and reduction of Soluble Chemical Oxygen Demand (SCOD) was very similar among the applied treatments. Pretreatment of effluent from poultry slaughterhouse with the produced surfactin was carried out under the following conditions: 150 mL working volume, 150 rpm stirring and the incubation time of six hours. The effects of temperature variables (25, 30, 42.5, 55 and 60 ° C) and surfactin concentration (6, 13.27, 31, 48.73 and 56 mg.L-1) on SCOD increase were evaluated by the method of delineation Central Composite Rotational (DCCR). It was observed that the 4.5-hour time was enough to solubilize COD at its maximum concentration and at higher temperatures and concentrations of surfactin (above CMC), the greatest values of increase were reached in COD solubility. The anaerobic treatment of pretreated effluents under the aforementioned conditions was developed based on the following conditions: 34 °C without stirring, with eudiometers to check methane production and with destructive samples for temporal analysis of physico-chemical parameters. Microbiological analysis of anaerobic sludge was carried out for initial and final inoculum characterization among treatments according to the methodologies of Fluorescent In Situ Hybridization (FISH) and Gram stain. It was observed that effluent from poultry slaughterhouse can be submitted to anaerobic digestion, methane production in biogas. The cumulative volume of methane at the end of the trial for the control treatment, in which there was no surfactin addition in the pretreatment, was the lowest observed among the treatments. SCOD removal was the same among the studied treatments as well as the removal of oils and greases (GL), which may have been provided with the temperature effect on the effluent constituents rather than a direct action in phase of biosurfactant pretreatment. The assays monitoring through destructive samples allowed observing a temporal behavior of the control parameters directly involved in anaerobic digestion and note that the process developed properly. From the microbiological analyses, it was observed that the biosurfactant surfactin did not inhibit the emergence of bacterial genera commonly present in anaerobic wastewater treatment and presented in all treatments a great number of microbial species. In general, it can be inferred that the biosurfactant surfactin did not significantly change any of the poultry slaughterhouse effluent properties, which allow improvements in anaerobic biodegradation and consequent increased production of methane. / O efluente de agroindústrias abatedoras de aves apresenta elevada concentração de matéria orgânica, e, em razão disso, há a necessidade de realização de um tratamento antes de ser descartado no ambiente. Comumente promove-se um pré-tratamento físico-químico a fim de remover, principalmente, a gordura. Mais recentemente, a adição de metabólitos microbianos, que agem a fim de emulsionar ou quebrar as gorduras, é estudada como pré-tratamento alternativo. Os biossurfactantes são produtos do metabolismo de diversos microrganismos e possuem a capacidade de emulsionar e solubilizar uma solução composta por dois líquidos imiscíveis, e assim promover maior disponibilidade dos componentes presentes para a biodegradação. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar o tratamento anaeróbio de efluente de abatedouro de aves ao utilizar surfactina produzida em manipueira. O biossurfactante obtido foi caracterizado por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) como a surfactina em concentração de 30% no extrato bruto, com excelentes propriedades emulsificantes, estabilidade de emulsões de hidrocarbonetos e óleos vegetais e Concentração Micelar Crítica (CMC) de 28 mg.L-1. Verificou-se também, de acordo com a metodologia de Atividade Metanogênica Específica (AME), que a surfactina não inibiu a comunidade microbiana presente no lodo a ser utilizado como inóculo na biodigestão anaeróbia, ao verificar que a produção de metano e redução da Demanda Química de Oxigênio Solúvel (DQOs) foi muito semelhante entre os tratamentos aplicados. O pré-tratamento do efluente de abatedouro de aves com a surfactina produzida foi realizado nas seguintes condições: 150 mL de volume útil, agitação de 150 rpm e tempo de incubação de até seis horas. Os efeitos das variáveis temperatura (25, 30, 42,5, 55 e 60ºC), e da concentração de surfactina (6, 13,27, 31, 48,73 e 56 mg.L-1) sobre o aumento da DQOs foram avaliadas pela metodologia de Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Observou-se que o tempo de 4,5 horas foi suficiente para solubilizar a DQO em sua máxima concentração, e que nas maiores temperaturas e concentrações de surfactina (acima da CMC) encontraram-se os maiores valores de aumento da solubilização da DQO. O tratamento anaeróbio dos efluentes pré-tratados nas condições já mencionadas foi desenvolvido com as seguintes condições: 34ºC, sem agitação, com eudiômetros para verificar a produção de metano e com amostras destrutivas para análise temporal dos parâmetros físico-químicos. A análise microbiológica do lodo anaeróbio foi realizada para caracterização inicial e final do inóculo entre os tratamentos a partir das metodologias de Fluorescent In Situ Hybridization (FISH) e coloração de Gram. Foi possível observar que o efluente de abatedouro de aves é passível de biodigestão anaeróbia, com produção de metano no biogás. O volume acumulado de metano ao final do experimento para o tratamento controle, em que não houve a adição de surfactina no pré-tratamento, foi o menor observado entre os tratamentos. A remoção da DQOs apresentou-se igual entre os tratamentos aplicados assim como a remoção de Óleos e Graxas (OG), os quais podem ter sido disponibilizados com o efeito da temperatura sobre os constituintes do efluente ao invés de uma ação direta do biossurfactante na etapa de pré-tratamento. O acompanhamento dos ensaios, por meio das amostras destrutivas, permitiu observar o comportamento temporal dos parâmetros de controle diretamente envolvidos na biodigestão anaeróbia e constatar que o processo se desenvolveu adequadamente. A partir das análises microbiológicas foi possível observar que o biossurfactante surfactina não inibiu o aparecimento dos gêneros bacterianos comumente presentes em tratamentos anaeróbios de efluentes e apresentou, em todos os tratamentos, grande riqueza de espécies microbianas. De maneira geral, pode-se inferir que o biossurfactante surfactina não alterou significativamente quaisquer das propriedades do efluente de abatedouro de aves que permitissem melhorias na biodegradação anaeróbia e consequente maior produção de metano.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NatassiaJersakCosmann.pdf: 3297912 bytes, checksum: 048acfc2831615070bd43aebbc58396b (MD5) Previous issue date: 2015-02-19 / The effluent from poultry slaughterhouse has high concentration of organic matter, thus, it is essential to carry out a treatment before being disposed in the environment. A physico-chemical pretreatment is usually put forward mostly in order to remove fat. Recently, the addition of microbial metabolites, which act out to emulsify or break down fats, is studied as an alternative pre-treatment. The biosurfactants are metabolic products from several microorganisms and can solubilize and emulsify a solution composed of two immiscible liquids; thereby it promotes greater availability of components responsible for biodegradation. In this regard, this study aimed at evaluating the anaerobic treatment of effluent from poultry slaughterhouse when using surfactin produced in cassava. The obtained biosurfactant was characterized by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) as surfactin in 30% crude extract concentration, with excellent emulsifying properties, emulsion stability of hydrocarbons and green oils, so that Critical Micelle Concentration (CMC) was 28 mg. L-1. It was also observed, according to the methodology of specific methanogenic activity (SMA), that surfactin did not inhibit microbial community present in sludge to be used as inoculum during the anaerobic biodigestion. It was also registered that methane production and reduction of Soluble Chemical Oxygen Demand (SCOD) was very similar among the applied treatments. Pretreatment of effluent from poultry slaughterhouse with the produced surfactin was carried out under the following conditions: 150 mL working volume, 150 rpm stirring and the incubation time of six hours. The effects of temperature variables (25, 30, 42.5, 55 and 60 ° C) and surfactin concentration (6, 13.27, 31, 48.73 and 56 mg.L-1) on SCOD increase were evaluated by the method of delineation Central Composite Rotational (DCCR). It was observed that the 4.5-hour time was enough to solubilize COD at its maximum concentration and at higher temperatures and concentrations of surfactin (above CMC), the greatest values of increase were reached in COD solubility. The anaerobic treatment of pretreated effluents under the aforementioned conditions was developed based on the following conditions: 34 °C without stirring, with eudiometers to check methane production and with destructive samples for temporal analysis of physico-chemical parameters. Microbiological analysis of anaerobic sludge was carried out for initial and final inoculum characterization among treatments according to the methodologies of Fluorescent In Situ Hybridization (FISH) and Gram stain. It was observed that effluent from poultry slaughterhouse can be submitted to anaerobic digestion, methane production in biogas. The cumulative volume of methane at the end of the trial for the control treatment, in which there was no surfactin addition in the pretreatment, was the lowest observed among the treatments. SCOD removal was the same among the studied treatments as well as the removal of oils and greases (GL), which may have been provided with the temperature effect on the effluent constituents rather than a direct action in phase of biosurfactant pretreatment. The assays monitoring through destructive samples allowed observing a temporal behavior of the control parameters directly involved in anaerobic digestion and note that the process developed properly. From the microbiological analyses, it was observed that the biosurfactant surfactin did not inhibit the emergence of bacterial genera commonly present in anaerobic wastewater treatment and presented in all treatments a great number of microbial species. In general, it can be inferred that the biosurfactant surfactin did not significantly change any of the poultry slaughterhouse effluent properties, which allow improvements in anaerobic biodegradation and consequent increased production of methane. / O efluente de agroindústrias abatedoras de aves apresenta elevada concentração de matéria orgânica, e, em razão disso, há a necessidade de realização de um tratamento antes de ser descartado no ambiente. Comumente promove-se um pré-tratamento físico-químico a fim de remover, principalmente, a gordura. Mais recentemente, a adição de metabólitos microbianos, que agem a fim de emulsionar ou quebrar as gorduras, é estudada como pré-tratamento alternativo. Os biossurfactantes são produtos do metabolismo de diversos microrganismos e possuem a capacidade de emulsionar e solubilizar uma solução composta por dois líquidos imiscíveis, e assim promover maior disponibilidade dos componentes presentes para a biodegradação. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar o tratamento anaeróbio de efluente de abatedouro de aves ao utilizar surfactina produzida em manipueira. O biossurfactante obtido foi caracterizado por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) como a surfactina em concentração de 30% no extrato bruto, com excelentes propriedades emulsificantes, estabilidade de emulsões de hidrocarbonetos e óleos vegetais e Concentração Micelar Crítica (CMC) de 28 mg.L-1. Verificou-se também, de acordo com a metodologia de Atividade Metanogênica Específica (AME), que a surfactina não inibiu a comunidade microbiana presente no lodo a ser utilizado como inóculo na biodigestão anaeróbia, ao verificar que a produção de metano e redução da Demanda Química de Oxigênio Solúvel (DQOs) foi muito semelhante entre os tratamentos aplicados. O pré-tratamento do efluente de abatedouro de aves com a surfactina produzida foi realizado nas seguintes condições: 150 mL de volume útil, agitação de 150 rpm e tempo de incubação de até seis horas. Os efeitos das variáveis temperatura (25, 30, 42,5, 55 e 60ºC), e da concentração de surfactina (6, 13,27, 31, 48,73 e 56 mg.L-1) sobre o aumento da DQOs foram avaliadas pela metodologia de Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Observou-se que o tempo de 4,5 horas foi suficiente para solubilizar a DQO em sua máxima concentração, e que nas maiores temperaturas e concentrações de surfactina (acima da CMC) encontraram-se os maiores valores de aumento da solubilização da DQO. O tratamento anaeróbio dos efluentes pré-tratados nas condições já mencionadas foi desenvolvido com as seguintes condições: 34ºC, sem agitação, com eudiômetros para verificar a produção de metano e com amostras destrutivas para análise temporal dos parâmetros físico-químicos. A análise microbiológica do lodo anaeróbio foi realizada para caracterização inicial e final do inóculo entre os tratamentos a partir das metodologias de Fluorescent In Situ Hybridization (FISH) e coloração de Gram. Foi possível observar que o efluente de abatedouro de aves é passível de biodigestão anaeróbia, com produção de metano no biogás. O volume acumulado de metano ao final do experimento para o tratamento controle, em que não houve a adição de surfactina no pré-tratamento, foi o menor observado entre os tratamentos. A remoção da DQOs apresentou-se igual entre os tratamentos aplicados assim como a remoção de Óleos e Graxas (OG), os quais podem ter sido disponibilizados com o efeito da temperatura sobre os constituintes do efluente ao invés de uma ação direta do biossurfactante na etapa de pré-tratamento. O acompanhamento dos ensaios, por meio das amostras destrutivas, permitiu observar o comportamento temporal dos parâmetros de controle diretamente envolvidos na biodigestão anaeróbia e constatar que o processo se desenvolveu adequadamente. A partir das análises microbiológicas foi possível observar que o biossurfactante surfactina não inibiu o aparecimento dos gêneros bacterianos comumente presentes em tratamentos anaeróbios de efluentes e apresentou, em todos os tratamentos, grande riqueza de espécies microbianas. De maneira geral, pode-se inferir que o biossurfactante surfactina não alterou significativamente quaisquer das propriedades do efluente de abatedouro de aves que permitissem melhorias na biodegradação anaeróbia e consequente maior produção de metano.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-01-20Bitstream added on 2014-06-13T21:05:14Z : No. of bitstreams: 1 costa_sgvao_dr_rcla.pdf: 982367 bytes, checksum: 52f037ca5cb5fbb958ef2b1a4f53f13c (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho visou estudar a produção de biossurfactante e PHAs de Pseudomonas sp. em substratos alternativos oriundos do processamento de alimentos bem como determinar as propriedades, composição química e aplicações dos compostos obtidos. Foram isoladas 21 cepas bacterianas, sendo que duas cepas demonstraram capacidade de crescer no meio de cultivo proposto e produzir ramnolipídios e PHAs. Estas cepas foram identificadas como Pseudomonas aeruginosa e receberam as seguintes terminações: P. aeruginosa L2-1 e P. aeruginosa B1-3. Com relação a caracterização de ramnolipídios e PHAs, suas composições variaram de acordo com a fonte de carbono e a linhagem utilizada na fermentação. O meio manipueira adicionado com óleo de fritura (MOF) apresentou os melhores resultados, alcançando uma produção de PHA de 39% do peso seco de células e uma produção de ramnolipídios de 660 mg/L. A manipueira se mostrou um substrato alternativo com potencial para a produção de ramnolipídios e PHAs, principalmente quando adicionada com óleo de fritura, além de ser uma solução do ponto de vista ambiental e também agregar valor a estes resíduos. A manipueira adicionada de óleo de fritura pode reduzir os custos de produção permitindo a obtenção concomitante de ramnolipídios e PHAs. O ramnolipídio produzido pela linhagem P. aeruginosa L2-1 no substrato manipueira adicionado de óleo de fritura foi recuperado e apresentou excelentes propriedades tenso-ativas, (baixos valores de concentração micelar crítica e de tensão superficial e interfacial, excelente atividade emulficante e estabilidade da emulsão), além de potencial para uso na remediação de ambientes contaminados, removendo até 89% de petróleo na areia após processo de lavagem, conferindo características semelhantes e algumas vezes melhores que o ramnolipídio comercial JBR599 (Jeneil Biosurfactant Co.) / This work evaluated the rhamnolipid and PHAs production by Pseudomonas sp. in alternative low-cost substrates from food processing, determining the properties, applications and chemistry composition of compounds obtained. Were isolated 21 strains, being that 2 isolates were able to growth and produce rhamnolipids and PHAs in the substrates. These bacteria were identified as Pseudomonas aeruginosa. The polymers and surfactants produced were characterized by gas-chromatography mass spectrophotometry (GC-MS) and by high performance liquid chromatography-MS (HPLC-MS), and their composition was found to vary with the carbon source and the strain used in the fermentation. The best overall production of rhamnolipids and PHAs was obtained with cassava wastewater added with waste cooking oil (CWO) as the carbon source, with PHA production corresponding to 39% of the cell dry weight and rhamnolipids production being 660 mg/L. It would appear that CWO has the highest potential as alternative substrate, and its use may contribute to a reduction in the overall environmental impact generated by discarding such residues. The rhamnolipid produced by P. aeruginosa L2-1 in CWO showed excellent tension-active properties (low values of critic micellar concentration and superficial and interfacial tensions) and potential to use in remediation of contaminated environmental, removing 89% of petroleum after washing process in sand, with characteristics similar or better than commercial rhamnolipid JBR599 (Jeneil Biosurfactant Co.)