Estudo da produção de bioemulsificante de Saccharomyces lipolytica por fermentação de oleo-diesel comercial

Grande número de leveduras, bactérias e fungos, são conhecidos pela capacidade que possuem em consumir diversos tipos de hidrocarbonetos, produzindo biomassa de rica composição proteica. Neste tipo de fermentação, esses microrganismos são também responsáveis pela biodegradação do substrato utilizado, através da produção de um bioemulsificante extracelular no meio de fermentação . Esse mecanismo é importante na limpeza e remoção de poluentes de petróleo de ecossistemas contaminados. A biodegradação é acompanhada pela emulsificação do substrato no meio de crescimento, devido à produção de lipoproteínas e lipopolissacarídeos que atuam reduzindo a tensão interfacial e aumentando a área interfacial do substrato no meio. No presente trabalho, a levedura Saccharomyces lipolytica CCT 0913 (NCYC 825), foi cultivada em meios de cultura contendo óleo-diesel comercial como principal fonte de carbono. A influência de três meios de diferentes composições, três níveis de pH (4,00, 4,50 e 5,00) e duas diferentes concentrações de substrato (3 e 5% de óleo-diesel) na produção do bioemulsificante e no rendimento celular, foram estudados. As fermentações foram primeiramente conduzidas em frascos agitados, e depois, já com as melhores condições operacionais selecionadas, em um fermentador de bancada. Nos frascos agitados, o bioemulsificante produzido apresentou uma maior atividade quando se utilizou pH 5,00 e concentração de substrato de 3%. Para essas condições, os valores de rendimento celular foram de 4,7 g/l, 5,7 g/l e 6,3 g/l para os diferentes meios utilizados. O teor de proteína variou de 39,1% a 39,8% em base seca. Os meios de cultura que continham cloreto de amônio como fonte nitrogenada, mostraram maior eficiência que o meio que continha sulfato de amônio.No fermentador de bancada, as condições operacionais foram pH 5,00, com e sem controle ao longo da fermentação, concentração de substrato de 3% e 5%. Obteve-se uma melhora acentuada na produção de biomassa e do bioemulsificante, e uma redução no tempo total de fermentação. O melhor rendimento celular (8,1 g/l), foi conseguido com pH 5,00 controlado e concentração de substrato de 3%. Por sua vez, as maiores atividades do bioemulsificante foram obtidas com pH 5,00 sem controle, e concentração de substrato de 5%Many yeasts, bacteria and fungi are known for their capacity of assimilating hydrocarbons producing Single Cell Protein (SCP) of rich protein composition. In this type of fermentation these microrganisms are also capable of emulsifying these hydrocarbons due to the production of extracellular bioemulsifier in the fermentation medium. This mechanism is important in the cleaning and removal of petrolleum pollutants of contaminated areas. Biodegradation is due the production of lipoproteins and lipopolyssacharides which reduce the interfacial tension and increase the interfacial area of the substrate in the medium. In the present work, the yeast Saccharomyces lipolytica CCT 0913 (NCYC 825) was cultured in a medium containing comercial diesel-oil as the main carbon source. The influence of three different compositions of the fermentation medium (medium 1,2 and 3), three levels of pH (4.00, 4.50 and 5.00) and two different substrate concentrations (3 and 5% of diesel-oil) in the production of the bioemulsifier and cellular yield were studied. The fermentations were first conducted in shake flasks. With the best conditions obtained in this system, a run was made in a 6 liters fermentation unit. The bioemulsifier produced in the shake flasks showed the higher activity when medium 2 with pH 5.00 and substrate concentration of 3% was utilized. Values for cellular yields under these conditions were 4.7 g/1, 5.3 g/1 and 6.3 g/1 for medium 1, 2 and 3 respectively. Culture medium containing ammonium chloride were more efficient than medium containing ammonium sulphate. Protein yield was 39,1% to 39,8 % (dry basis). Operational conditions in the 6 liters fermentor were pH 5.00 (controlled and not controlled during the fermentation), substrate concentration 3 and 5% and culture medium 2. The best results in the cellular production and the bioemulsifier and also a reduction in the fermentation total time was achieved. The best cellular yield (8.1 g/1) was obtained with the maintenance of pH 5.00 during fermentation and substrate concentration of 3%. The higher bioemulsifier activity were obtained with pH 5.00, not controlled during fermentation, and substrate concentration of 5