OLIVEIRA, D. W. F. Produção de biossurfactantes por Bacillus subtilis LAMI005 utilizando suco de caju clarificado. 163 f. 2010. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-22T16:24:04Z
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Previous issue date: 2010-06-28 / 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 (μxmáx) 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. / 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 produção do microrganismo foi avaliada com um ensaio preliminar utilizando meio mineral como meio e cultivo, tendo glicose e frutose padrão analítico como fonte de carbono. Posteriormente avaliou-se a influência da variação nas concentrações da fonte de carbono, utilizando suco de caju clarificado como substrato, mantendo a concentração da suplementação da fonte de nitrogênio constante com 1,0 g.L-1 de (NH4)2SO4. Realizou-se estudo cinético para avaliação da viabilidade de bioconversão do substrato utilizado em um produto de valor agregado, a surfactina bem como o tipo de metabólito formado. O ensaio com meio mineral, com concentrações iniciais de ART de 40,87 g.L-1 a maior concentração de biomassa e surfactina obtidas foram de 2,5 g.L-1 137 mg.L-1 respectivamente,com 72 horas de ensaio. A menor redução da tensão superficial do meio rico em surfactina foi em torno de 27,0 dina.cm-1, representando 55% de redução. O pH permaneceu numa faixa de 6,0 - 7,0. Variando a fonte de carbono tendo concentrações 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 solução de micronutrientes, a maior produção de surfatina obtida foi no ensaio com concentração de ART de 22,92 g.L-1 atingindo o valor de 372,56 g.L1 em 48 horas. A maior concentração de biomassa alcançada para os ensaios com variação nas concentrações 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 concentrações de ART supracitadas. Todos os ensaios apresentaram carbono residual ao final do processo, pH chegando a valores muito ácidos de até 4,0, mostrando-se estável na faixa entre 6,0 e 7,0 apenas no ensaio com concentração de ART 96,10 g.L-1. O surfactante produzido apresentou boa capacidade emulsificante, em torno de 50%, em hidrocarbonetos como querosene e óleo de soja e formaram emulsões estáveis, atingindo valores em torno de 2,0 U. Os ensaios fermentativos variando a concentração da fonte carbono apresentaram velocidade específica máxima de crescimento (μxmáx) semelhantes. As velocidades específicas de crescimento (μx), de consumo de substrato (μs) e de produção de biossurfactante (μp) correlacionaram-se muito bem, podendo então afirmar que a formação do produto é um metabólito primário e está associada ao crescimento. O modelo matemático 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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/15753 |
| Date | 28 June 2010 |
| Creators | Oliveira, Darlane Wellen Freitas de |
| Contributors | Gonçalves, Luciana Rocha Barros |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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