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Previous issue date: 2012-03-23 / The biosurfactants are amphiphilic biomolecules produced by micro-organisms and are capable of reducing the surface tension between liquids, less toxic, biodegradable, exhibit antimicrobial activity and are used in pharmaceutical and cosmetic products. This study evaluated the ability to produce biosurfactant using low-cost organic substrate by Streptomyces spp. isolated from lichens in the Amazon region. The used mediums for selection were: peptone and glycerol (medium A) and peptone /yeast extract and Caryocar brasiliense oil (medium B). Four other medium were used to select the best agro-industrial residues: cornsteep liquor and soybean oil (medium I), cornsteep liquor, soybean waste frying oil (medium II), peptone and the waste oil motor (medium III), peptone and soybean frying waste oil (medium IV) were evaluated for the production of biosurfactant by microrganisms tests. The biosurfactant production was followed by measuring the surface tension and emulsification index. Two 24 full factorial design were carried out to verify the effects and interations of pH, temperature, relationship between medium volume and Erlenmeyer volume (RVME) and agitation, cornsteep liquor, waste frying soybean oil and inoculum concentration on maximum variation of ST, EI and yield. The biosurfactant was concentrated, isolated and characterized by Infrared Spectroscopy Fourier Transform (FT-IR) and gas chromatography (GC). Ten strains of Streptomyces spp. were selected and among the best biosurfactant producer was the Streptomyces sp. DPUA1566. The medium II, at 28 ° C, pH 7.0, 150 rpm, 4% inoculum concentration and RVME of 90% were designated as optimal conditions for the biosurfactant production. The biosurfactant showed stability when submitted at 90°C and thermal (4–120°C), pH (6–12) and tolerance under high salt concentrations (2–12%). The biosurfactant showed a yield of 3.11 g/L, critical micelar concentration (CMC) of 0.08%, and reducing the superficial tension of the water from 72 to 28.77 mN/m. Biosurfactant showed 85% protein and15% lipids. The fatty acid composition revealed the presence of C16:0 - 4.9% (palmitic), C16:1 - 1.1% (palmitoleic), C18:0 - 4.0% (estearic), C18:1 - 80.0% (oleic) and C18:2 - 10.0% (linoleic acid). The biosurfactant was characterized as a lipoprotein called Bioelan. The biosurfactant did not show toxicity against Artemia salina, Lactuca sativa L. and Brassica oleracea L.. The evaluation of the antimicrobial activity of these compounds showed MIC ranging from 15 mg/mL to 60 mg/mL and CBM of 30 mg/mL against multiresistant strains Staphylocossus aureus isolates of buffalo mastitis from Alagoas state. The biosurfactant produced by Streptomyces sp. DPUA1566 grown in culture medium of cost low represents a new stable surfactant, belonging to the lipoproteins group, with potential properties for use by pharmaceutical, cosmetic, food and veterinary productions. / Os biossurfactantes são biomoléculas anfifílicas produzidas por micro-organismos e são capazes de diminuir a tensão superficial entre líquidos, pouco tóxicos, biodegradáveis, apresentam atividade antimicrobiana e são aplicados em produtos farmacêuticos e cosméticos. Foi avaliada a capacidade de produção de biossurfactante por quarenta e um Streptomyces spp. da coleção DPUA isolados da região Amazônica utilizando substratos orgânicos agroindustriais de baixo custo. Os micro-organismos foram cultivados em diferentes meios para avaliação da produção de biossurfactante. Os meios utilizados na seleção foram: meio A (peptona e glicerol) e meio B (peptona/extrato de levedura e óleo de Caryocar brasiliense). Outros quatro meios foram utilizados para selecionar os melhores resíduos agroindústriais: meio I (milhocina e óleo de soja), meio II (milhocina e óleo de soja residual de frituras), meio III (peptona e óleo de motor residual), meio IV (peptona e óleo de soja residual de frituras). A produção do biossurfactante foi verificada pela redução da tensão superficial (TS) e os valores do índice de emulsificação (IE) do biossurfactante bruto. Dois planejamentos fatoriais 24 foram realizados para verificar os efeitos e interações do pH, temperatura, agitação, relação do volume do meio e do volume do Erlernmeyer (RVME) concentração de milhocina, óleo de soja residual de frituras e inóculo sobre as variáveis resposta da TS, IE e rendimento em biossurfactante. O biossurfactante foi concentrado, isolado e caracterizado por espectroscopia de infravermelho transformada de Fourier e cromatografia gasosa. Dos 41 isolados de Streptomyces spp. 24,39% (dez) foram selecionadas e entre elas a melhor produtora de biossurfactante foi o Streptomyces sp. DPUA1566. O meio de cultivo II, temperatura de 28°C, pH 7,0, agitação de 150 rpm, 4% de inóculo e RVME de 90% foram designadas como condições ótimas para a produção de biossurfactante. O biossurfactante apresentou estabilidade durante a exposição a altas temperaturas, salinidade de até 12% e diferentes valores de pH. O biossurfactante apresentou um rendimento de 3,11 g/L, uma concentração micelar crítica (CMC) de 0,08% e reduziu a tensão superficial da água de 72 para 28,77 mN/m. O biossurfactante apresentou 84% de proteínas, 15% de lipídeos e uma composição de ácidos graxos apresentando 4,1% de ácido palmítico (C:16-0), 1,4% de ácido palmitoléico (C:16-1), 4,1% ácido esteárico (C:18-0), 80% de ácido oleico (C:18-1) e 10% de ácido linoleico (C:18-2) e foi caracterizado como uma lipoproteína e denominada de Bioelan. Nos testes de atividade antimicrobiana o biossurfactante apresentou uma concentração inibitória mínima (CIM) variando de 15 mg/mL a 60 mg/mL e uma CBM de 30 mg/mL frente as estirpes de Staphylococcus aureus multirresistentes isolados de mastite bubalina do Estado de Alagoas e não apresentou toxicidade frente à Artemia salina, Lactuca sativa L. e Brassica oleracea L. Dessa forma, o Bioelan produzido por Streptomyces sp. DPUA1566, cultivada em meio de baixo custo representa um novo biossurfactante estável, pertencente ao grupo das lipoproteínas com propriedades potenciais para aplicação pelas indústrias farmacêuticas, cosméticos, alimentos e de produtos veterinários.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede2/4578 |
| Date | 23 March 2012 |
| Creators | SANTOS, Eduardo Francisco dos |
| Contributors | Porto, Ana Lúcia Figueiredo, Sarubbo, Leonie Asfora, Araújo, Janete Magali de, Rufino, Raquel Diniz, Mota, Rinaldo Aparecido, Marques, Daniela de Araújo Viana |
| Publisher | Universidade Federal Rural de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Biociência Animal, UFRPE, Brasil, Departamento de Morfologia e Fisiologia Animal |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE, instname:Universidade Federal Rural de Pernambuco, instacron:UFRPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -1510757014399315592, 600, 600, 600, -8922364187987396204, 453670264235017319 |
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