Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial do microrganismo Bacillus subtilis LAMI005 em produzir biossufactantes utilizando suco de caju clarificado como fonte de carbono. A capacidade de produÃÃo do microrganismo foi avaliada com um ensaio preliminar utilizando meio mineral como meio e cultivo, tendo glicose e frutose padrÃo analÃtico como fonte de carbono. Posteriormente avaliou-se a influÃncia da variaÃÃo nas concentraÃÃes da fonte de carbono, utilizando suco de caju clarificado como substrato, mantendo a concentraÃÃo da suplementaÃÃo da fonte de nitrogÃnio constante com 1,0 g.L-1 de (NH4)2SO4. Realizou-se estudo cinÃtico para avaliaÃÃo da viabilidade de bioconversÃo do substrato utilizado em um produto de valor agregado, a surfactina bem como o tipo de metabÃlito formado. O ensaio com meio mineral, com concentraÃÃes iniciais de ART de 40,87 g.L-1 a maior concentraÃÃo de biomassa e surfactina obtidas foram de 2,5 g.L-1 137 mg.L-1 respectivamente,com 72 horas de ensaio. A menor reduÃÃo da tensÃo superficial do meio rico em surfactina foi em torno de 27,0 dina.cm-1, representando 55% de reduÃÃo. O pH permaneceu numa faixa de 6,0 - 7,0. Variando a fonte de carbono tendo concentraÃÃes iniciais de ART de 12,71 g.L-1, 22,92 g.L-1, 48,96 g.L-1, 65,04 g.L-1, 96,10 g.L-1 e 40,65 g.L-1 + 0,1% de soluÃÃo de micronutrientes, a maior produÃÃo de surfatina obtida foi no ensaio com concentraÃÃo de ART de 22,92 g.L-1 atingindo o valor de 372,56 g.L1 em 48 horas. A maior concentraÃÃo de biomassa alcanÃada para os ensaios com variaÃÃo nas concentraÃÃes iniciais de ART foram de 2,05 g.L-1, 5,3 g.L-1, 7,49 g.L-1, 8,6 g.L-1, 8,4 g.L-1 e 7,14 g.L-1 respectivamente, para as concentraÃÃes de ART supracitadas. Todos os ensaios apresentaram carbono residual ao final do processo, pH chegando a valores muito Ãcidos de atà 4,0, mostrando-se estÃvel na faixa entre 6,0 e 7,0 apenas no ensaio com concentraÃÃo de ART 96,10 g.L-1. O surfactante produzido apresentou boa capacidade emulsificante, em torno de 50%, em hidrocarbonetos como querosene e Ãleo de soja e formaram emulsÃes estÃveis, atingindo valores em torno de 2,0 U. Os ensaios fermentativos variando a concentraÃÃo da fonte carbono apresentaram velocidade especÃfica mÃxima de crescimento (μxmÃx) semelhantes. As velocidades especÃficas de crescimento (μx), de consumo de substrato (μs) e de produÃÃo de biossurfactante (μp) correlacionaram-se muito bem, podendo entÃo afirmar que a formaÃÃo do produto à um metabÃlito primÃrio e està associada ao crescimento. O modelo matemÃtico aplicado aos ensaios fermentativos ajustou-se bem aos dados experimentais, comprovando a viabilidade da bioconversÃo do substrato em um produto de valor agregado, a surfactina. / The purpose of this study was evaluate the biosurfactants potential production of the microorganism Bacillus subtilis LAMI005 using clarified cashew apple juice as carbon source. The microorganism production capacity was evaluated with preliminary test using mineral medium as inoculum and cultivation, and glucose and fructose standard analytical as carbon source. Subsequently, the influence of carbon source variation was evaluated keeping the supplementation of nitrogen source constant at 1.0 g.L-1 (NH4)2SO4. Kinetic study was conducted to assess the feasibility of substrate bioconversion used in a value-added product, surfactin, and the type of formed metabolite. The test with mineral medium with initial concentrations of 40.87 g.L-1 TRS were obtained the higher biomass concentration and surfactin of 2.5 g.L-1 and 137 mg.L-1 respectively in 72 hours of testing. The lower surface tension reduction of the medium rich in surfactin was around 27.0 dyne.cm-1, representing 55% reduction. The pH remained in a range from 6.0 to 7.0. By varying the carbon source and initial concentrations of TRS 12.71 g.L-1, 22.92 g.L-1, 48.96 g.L-1, 65.04 g.L-1, 96.10 g.L-1 and 40.65 g.L-1 + 0.1% solution of micronutrients, the highest yield was obtained in surfatin test concentration of TRS of 22.92 g.L-1 reaching a value of 372.56 g.L-1 in 48 hours. The highest concentration of biomass obtained for assays with variation in initial concentrations of TRS were 2.05 g.L-1, 5.3 g.L-1, 7.49 g.L-1, 8.6 g.L-1, 8.4 g.L-1 and 7.14 g.L-1 respectively, for concentrations above TRS. All tests showed residual carbon at the end of the process, reaching pH values much acid to 4.0, being stable in the range between 6.0 and 7.0 only at test concentrations of 96.10 g.L-1 TRS. Surfactant produced showed good emulsifying capacity, around 50% in hydrocarbons such as kerosene and soybean oil and formed stable emulsions, reaching values around 2.0 U. Fermentations varying the concentration of carbon source showed maximum specific growth (μxmÃx) similar. The specific growth rates (μx), substrate consumption (μs) and biosurfactant production (μp) fitted quite well, we conclude that the product formation is a primary metabolite and is associated with growth. The mathematical model used for testing fermentative fitted well to the experimental data, proving the feasibility of bioconversion of the substrate in surfactin.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:4149 |
| Date | 28 June 2010 |
| Creators | Darlane Wellen Freitas de Oliveira |
| Contributors | Luciana Rocha Barros GonÃalves, Maria Estela Aparecida Giro, Everaldo Silvino dos Santos |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia QuÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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