Characterization and study of the applicability of the biosurfactant produced by Bacillus subtilis LAMI005 from cashew juice

Os surfactantes sÃo molÃculas anfipÃticas, que possuem em sua estrutura quÃmica segmentos hidrofÃbicos e hidrofÃlicos, espacialmente separados que auxiliam na formaÃÃo de emulsÃes e disponibilizam compostos à cÃlula microbiana. Em funÃÃo dessas caracterÃsticas, os emulsificantes reduzem a tensÃo superficial na interface das fases imiscÃveis, permitindo, portanto, que elas se misturem, formando a emulsÃo. Muitos tipos de surfactantes quimicamente sintetizados sÃo hoje utilizados, embora o desenvolvimento de produtos alternativos, biodegradÃveis e menos tÃxicos, como os chamados biossurfactantes, agentes obtidos por via microbiolÃgica, seja uma estratÃgia importante na obtenÃÃo de componentes mais compatÃveis com o meio ambiente e na ampliaÃÃo das propriedades especÃficas e aplicaÃÃes desses compostos. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo, caracterizar o biossurfactante produzido por Bacillus subtilis LAMI005 utilizando suco de caju como fonte de carbono, ao realizar estudos de conformaÃÃo e estrutura dos compostos, determinando assim os grupos funcionais pertencentes à molÃcula; estudar os efeitos toxicolÃgicos da surfactina produzida, visando um maior entendimento sobre a toxicidade do biossurfactante em organismos vegetais e animais; avaliar a manutenÃÃo das caracterÃsticas tensoativas da surfactina ao ser submetida a diferentes condiÃÃes ambientais, alÃm de estudar a estabilidade das emulsÃes formadas com o biossurfactante que foi produzido em suco de caju clarificado, agregando-se valor ao processo, uma vez que a fonte utilizada à disponÃvel e de baixo custo. Os espectros obtidos indicaram a similaridade entre a surfactina produzida neste trabalho e a surfactina padrÃo (Sigma). O lipopeptÃdeo produzido apresentou atividade superficial altamente estÃvel, com uma CMC igual a 12,5 mg.L-1 e sendo capaz de reduzir a tensÃo superficial da Ãgua para 31,8 mN.m-1 e a tensÃo interfacial do n-hexadecano para 2 mN.m-1. A habilidade de emulsificaÃÃo a altas temperaturas, pHs Ãcidos e bÃsicos e diferentes concentraÃÃes de NaCl tambÃm foi demonstrada. Os diagramas de fase mostraram a possibilidade de aplicaÃÃo do biossurfactante na biorremediaÃÃo, no tratamento de resÃduos e em fluidos de corte. O biossurfactante tambÃm apresentou atÃxico quando analisado frente à Artemia salina com CL50 igual 612,27 μg.mL-1 e frente Lactuca sativa, no qual apresentou Ãndice de germinaÃÃo superior a 80% em concentraÃÃes elevadas, evidenciando seu potencial para aplicaÃÃes na indÃstria de cosmÃticos, alimentos e fÃrmacos. O biossurfactante produzido tambÃm se mostrou eficiente ao remover, aproximadamente, 82% do diesel e 77% do petrÃleo adsorvidos em areia.The surfactants are amphipathic molecules which have in their chemical structure hydrophobic and hydrophilic segments, spatially separated to assist in the formation of emulsions available compounds and the microbial cell. Due to these characteristics, the emulsifiers decrease the surface tension at the interface of immiscible phases, allowing thus that they mix to form the emulsion. Many types of chemically synthesized surfactants are used used today, although the development of alternative products, less toxic and biodegradable, as so-called biosurfactants obtained by microbiological agents, is an important strategy in obtaining components more compatible with the environment and expanding specific properties and applications of these compounds. In this context, this study aims to characterize the biosurfactant produced by Bacillus subtilis LAMI005 using cashew apple juice as carbon source, to conduct studies of the structure and conformation of the compounds, thereby determining the functional groups belonging to the molecule, to study the toxicological effects of surfactin produced, designed to further understanding of the toxicity of the biosurfactant in vegetable and animal organisms; evaluate the maintenance of the characteristics of surfactants surfactin to be subjected to different environmental conditions, in addition to studying the stability of emulsions formed with biosurfactant which was produced in clarified cashew juice, adding value to the process, since the source used is available and inexpensive. The spectra obtained indicated the similarity between this work produced surfactin and surfactin standard (Sigma). The lipopeptide surface produced had a highly stable activity, with a CMC 12.5 mg.l-1 and capable of reducing the surface tension of water to 31.8 mN.m-1 and interfacial tension of n-hexadecane to 2 mN.m-1. The ability of emulsifying at high temperatures, acidic and basic pH and different concentrations of NaCl was also demonstrated. The phase diagrams shown the possibility of application of the biosurfactant in the bioremediation of waste treatment and cutting fluids. The biosurfactant also showed non-toxic when analyzed in the brine shrimp with LC50 equal to 612.27 Âg.mL-1 forward and Lactuca sativa, presented at which germination index higher than 80% high concentrations, demostrating its potential for applications in the cosmetics industry , food and drugs. The biosurfactant produced also efficient in removing, approximately, 82% diesel and 77% petroleum adsorbed on sand