Estudo da produção de metabólitos por Pseudomonas aeruginosa: Ramnolipídios e Polihidroxialcanoatos (PHAs)

Abstract

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.)