Substratos alternativos para a produção de poli-hidroxibutirato e alginato por Azotobacter vinelandii

Abstract

Atualmente a destinação do lixo é uma das grandes preocupações da organização urbana e os problemas ambientais causados pela produção e acúmulo de materiais plásticos de origem petroquímica têm incentivado muitos países a realizarem estudos de gerenciamento do volume de lixo sólido, incluindo a diminuição de resíduos plásticos por meio do desenvolvimento de bioplásticos. Os bioplásticos possuem propriedades semelhantes às dos plásticos convencionais e apresentam a vantagem de serem facilmente degradados pela ação de microrganismos no ambiente, podendo citar como exemplo os poli-hidroxialcanoatos (PHA), dentre eles o poli-hidroxibutirato (PHB). Estes polímeros podem representar até 80% da massa seca total da célula, tendo como característica principal a biodegradabilidade em solos e a biocompatibilidade com o tecido animal. Entre os microrganismos produtores de PHAs, a bactéria Azotobacter vinelandii pode acumular grandes quantidades de PHB intracelular com a vantagem de utilizar durante seu crescimento uma ampla variedade de açúcares como os encontrados em melaço de cana-de-açúcar, beterraba e xarope de milho, além de resíduos da suinocultura, agroindustriais, etc. Além do PHB, a bactéria A. vinelandii é capaz de produzir alginato, composto muito empregado na área de análogos de frutas ou produtos tipo imitação como: fatias de pimentão para recheios de azeitonas, imitação de anéis de cebola, imitações de caviar, carne, pescados, produtos marinhos, etc. Tendo em vista que os principais fatores limitantes para a produção de biopolímeros estão associados, principalmente, com os custos dos substratos e ao fato de que muitos microrganismos são patogênicos dificultando a sua aceitação pela comunidade em geral, este trabalho teve como objetivo utilizar...

Currently, the waste disposal is a major concern of urban organization and the environmental problems caused by production and accumulation of petrochemical plastics have encouraged many countries to management studies of the solid waste volume, including the waste plastics reduction through the bioplastics development. Bioplastics have similar properties to conventional plastics and the advantage of being easily degraded by the microorganisms action in the environment, for example, poly-hydroxyalcanoatos (PHA), including poly-hydroxybutyrate (PHB). These polymers can represent up to 80% of total dry mass of the cell, having as main feature the biodegradability in soil and the biocompatibility with animal tissue. Among the microorganisms producing PHAs, the bacterium Azotobacter vinelandii can accumulate large amounts of intracellular PHB with the advantage that they grow a wide sugars variety like those found in molasses cane sugar, beet sugar and corn syrup, and swine waste, agribusiness, etc.. Besides the PHB, the bacterium A. vinelandii is able to produce alginate, a very useful compound in the similar area of type of fruit and imitation as sliced peppers for stuffing olives, onion rings imitation, caviar, meat, fish and marine products imitation, etc.. Given that the main limiting factors for the biopolymers production are mainly associated with the substrates costs and the fact that many microorganisms are pathogenic hindering its acceptance by the community in general, this study aimed to use the pollutant by-products environment (residual oil frying, glycerin, cassava wastewater – “manipueira”, vinasse and wastewater industry carbonated beverages or soft drinks) as a substrate for the poly-hydroxybutyrate and alginate production by non-pathogenic bacterium Azotobacter vinelandii. Fermentations... (Complete abstract click electronic access below)