Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo deste trabalho foi avaliar a glicerina resultante da transesterificaÃÃo do Ãleo de mamona como fonte de carbono e nutrientes para P. aeruginosa LAMI. O efeito da concentraÃÃo de nutrientes e de condiÃÃes ambientais foi avaliado de acordo com dois planejamentos fatoriais completos sobre o crescimento celular, produÃÃo de biossurfactante e propriedades tensoativas do surfactante produzido. A anÃlise estatÃstica dos dados foi realizada pelo software Statistica 6.0. Avaliou-se o efeito da concentraÃÃo de glicerina e de nitrato de sÃdio e do tamanho do inÃculo, de acordo com um planejamento fatorial 23. Uma anÃlise dos efeitos mostrou que o aumento da concentraÃÃo de nitrato e a reduÃÃo da concentraÃÃo de glicerina favoreceram a produÃÃo de biossurfactantes atingindo-se uma concentraÃÃo mÃxima de 1,6 g/L de ramnose. A partir deste resultado, realizou-se um planejamento fatorial completo 24 avaliando-se os fatores concentraÃÃo de nitrato e de fosfato, pH e temperatura. Os resultados mostraram que a reduÃÃo da razÃo carbono/nitrogÃnio (C/N), com um Ãtimo equivalente a 12, favoreceu a produÃÃo de ramnolipÃdeos por P. aeruginosa LAMI, bem como a reduÃÃo da concentraÃÃo de fosfato em pH 7,0 e temperatura de 37 ÂC. Nestas condiÃÃes obteve-se 2,3 g/L de ramnose, atingindo-se coeficientes de rendimento em termos de substrato (YP/S) e de biomassa (YP/X) de 0,103 g/g e 3,13 g/g,respectivamente. A produtividade volumÃtrica mÃxima foi 31,94 mg/Lh. A cinÃtica de crescimento celular e produÃÃo de biossurfactantes foi avaliada, variando-se a razÃo C/N de 21 a 86. Os perfis de produÃÃo de biomassa e de ramnolipÃdeos sugeriram uma cinÃtica mista, semiassociada ao crescimento. O biossurfactante obtido de acordo com a melhor condiÃÃo de cultivo foi capaz de formar emulsÃes com querosene, Ãleo de soja, Ãster metÃlico e Ãleo naftÃnico, com Ãndice de emulsificaÃÃo de, aproximadamente, 60 %. Uma atividade emulsificante equivalente a 3,25 unidades mostrou que o biossurfactante foi capaz de formar emulsÃes Ãleo-Ãgua. O biossurfactante foi extraÃdo do meio de cultivo livre de cÃlulas e submetido a purificaÃÃo por cromatografia. A cromatografia em camada delgada mostrou a presenÃa de dois produtos majoritÃrios. O espectro de ressonÃncia magnÃtica nuclear H1 apresentou deslocamentos quÃmicos caracterÃsticos de grupamentos quÃmicos que constituem uma molÃcula de diramnolipÃdeo tipo Rha-Rha-C10C10. Entretanto, a elucidaÃÃo completa da estrutura do ramnolipÃdeo deve ser complementada por anÃlises espectroscÃpicas de maior resoluÃÃo / The aim of this work was analysing the glycerine from castor oil transesterification as a source of carbon and nutrients to P. aeruginosa LAMI. Nutrients concentration and environmental conditions were studied using two complete factorial planning, with cellular growth,
biosurfactant production and product surface active properties as response variables. The statistic
analysis was done using the software Statistica 6.0. First of all, inoculum size and concentrations of glycerine and NaNO3 were analysed with a 23 factorial planning. The increase in nitrate concentration and a decrease in glycerine concentration favored biosurfactants production,
reaching a maximum rhamnose concentration of 1.6 g/L. A complete 24 factorial planning was planned based on these results. Nitrate and phosphate concentrations, pH and temperature were selected factors. Results showed that a decrease in carbon/nitrogen ratio, with an optimum of 12,
and phosphate concentration favored rhamnolipid production by P. aeruginosa LAMI at pH 7,0 and 37 ÂC. A rhamnose concentration of 2.3 g/l was obtained, with product yields on substrate and biomass of 0.103 and 3.13g/g,respectively. The volumetric productivity was 31.94 mg/L.h. The influence of carbon/nitrogen ration, from 21 to 86, on growth kinetics and biosurfactant production was studied. Biomass and rhamnolipids production behavior suggest a mixed kinetics, semi-associated to growth. The biosurfactant produced using the optimized conditions formed emulsions with kerosene, soybean oil, methyl esters (biodiesel) and naphtenic oil, with emulsification index of about 60%. An emulsification activity of 3.25 units was also obtained, showing that the biosurfactant may be used to forme oil-water emulsions. Finally, the biosurfactant was extracted from a free-cell fermented medium and submited to chromatographic purification. The analytical thin layer chromatography showed the presence of two mainly products. The H1 nuclear magnetic spectra showed characteristic signals of chemical groups that are typical of a dirhamnolipid Rha-Rha-C10C10 molecule. However, a complete explanation of the rhamnolipid structure must be completed by high resolution spectroscopy analysis
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:2124 |
| Date | 28 February 2008 |
| Creators | Juliana Rabelo de Sousa |
| Contributors | Luciana Rocha Barros GonÃalves, VÃnia Maria Maciel Melo, Gorete Ribeiro de Macedo |
| 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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