Produção de ramnolipídios por mutantes de Pseudomonas aeruginosa LBI

Abstract

Os biossurfactantes são metabólitos secundários que apresentam atividade de superfície, podendo ser aplicados em diferentes processos industriais, como produção de fármacos, compostos químicos, cosméticos, biorremediação de ambientes poluídos por petróleo e derivados e recuperação terciária do petróleo. A maior vantagem destes compostos quando comparado aos surfactantes sintéticos reside na sua diversidade estrutural, baixa toxicidade e alta biodegradabilidade. Apesar das inúmeras vantagens apresentadas pelos biotensoativos, eles não são comercialmente utilizados devido ao alto custo de produção. O objetivo deste trabalho foi estudar a produção de ramnolipídios por mutantes de P. aeruginosa a partir de resíduos industriais e óleos vegetais, bem como caracterizar as propriedades de solução desses biossurfactante, além de verificar a influência da fonte de carbono na produção de homólogos de ramnolipídios por P. aeruginosa. Na primeira etapa as fermentações foram conduzidas em tubos de ensaio, após a seleção dos micro-organismos com potencial para alta produção, os mesmos foram testados em frascos Erlenmeyer. O mutante com potencial para elevada produção foi avaliado, junto com a linhagem selvagem, em fermentadores. A linhagem selecionada e a utilização do meio de cultura livre de cálcio contendo óleo de girassol como fonte de carbono acarretou em um aumento de 70% na produção de ramnolipídios. A adição de etanol às soluções de ramnolipídios comprovou o potencial desse tensoativo para serem aplicados na indústria de cosméticos, já que as propriedades de tensão superficial, agregação e emulsificação foram mantidas nas três concentrações de álcool adicionadas. Além disso, verificou-se que a mudança da fonte de carbono acarreta alteração nos tipos ácidos graxos e proporções de homólogos de ramnolipídios produzidos por P. aeruginosa LBI 2A1

The biosurfactants are secondary metabolites that exhibit surface activity and can be applied in different industrial processes such as production of pharmaceuticals, chemicals, cosmetics, bioremediation of environments polluted by oil and derivatives and tertiary recovery of oil. The greatest advantage of these compounds compared to synthetic surfactants lies in their structural diversity, low toxicity and high biodegradability. Despite the numerous advantages provided by biosurfactants, they are not commercially used due to the high cost of production. The present study aimed to evaluate the production of rhamnolipids by mutants of P. aeruginosa using industrial waste and vegetable oils as carbon source, as well as to characterize the properties of these biosurfactant solutions and investigate the influence of carbon source in the production of homologous rhamnolipds by P. aeruginosa. In the first stage fermentations were conducted in test tubes, after selection of microorganisms with potential for high production they were tested in Erlenmeyer flasks. The mutant with the potential for increased production was assessed, along with the wild strain in bioreactors. The selected strain and the calcium free medium used with sunflower oil as carbon source resulted in an 70% increase in the production of rhamnolipids. The addition of ethanol to the rhamnolipids solutions proved the potential of this biosurfactant to be applied in the cosmetic industry, since the properties of surface tension, emulsification and aggregation were held in all three concentrations of ethanol added. Moreover, it was found that changing the carbon source caused alteration in the types of fatty acids and rhamnolipids counterparts proportions produced by P. aeruginosa LBI 2A1