Levantamento e avaliação de critérios para a ampliação de escala da produção de biossurfactantes utilizando melaço como substrato

Biosurfactants are amphiphilic molecules synthesized by microorganisms such as bacteria, yeast or filamented fungi cultivated in various carbon sources among sucrose and hydrocarbons. These molecules are composed by a hydrophilic and hydrophobic part. They operate mostly at interfaces of fluids of different polarities. Because of this characteristic, they are potentially employed in numerous industries, such as the textile, medical, cosmetics, food and mainly in the petrochemical ones. Therefore industry has interest in developing new biosurfactant production processes in high scale, in order to become them economically competitive when compared to synthetic biosurfactants. This work aims to evaluate the biosurfactant production applying a non-conventional substrate sugar cane molasses proceeding from the sugar industry thus reducing the production costs. The strain identified as AP029/GLIIA, isolated from oil wells in Rio Grande do Norte state and used in these experiments belongs to the culture collection of Antibiotics Department of UFPE. The fermentation were carried out using different conditions according to a factorial planning 24 with duplicate at center point, in which the studied factors were molasse concentration, nitrate concentration, agitation and aeration ratio. The experiments were performed in a shaker at 38ºC of temperature. Samples were withdrawn in regular periods of time of up to 72 hours of fermentation in order to analyze substrate consumption, cellular concentration, superficial tension, critical micelle dilution (CMD-1 e CMD-2) as well as extracelullar protein production. The results showed a production of 3,480 g/L of biomass, a reduction of 41% on superficial tension, 67% of substrate consumption and 0,2805 g/L of extracellular proteinConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoBiossurfactantes são moléculas anfipáticas sintetizadas por microrganismos como bactérias, leveduras ou fungos filamentosos cultivados em várias fontes de carbono, entre as quais destacam-se a sacarose e os hidrocarbonetos. Estas moléculas, compostas por uma parte hidrofílica e outra hidrofóbica, agem preferencialmente na interface de fluidos de diferentes polaridades. Devido a esta característica, são potencialmente utilizados em inúmeras indústrias como a têxtil, a farmacêutica, a de cosmético, a alimentícia e especialmente nas indústrias petroquímicas. Por estas potenciais aplicações é de interesse industrial o desenvolvimento de processos de produção de biosurfactante em grande escala que os tornem economicamente competitivos com os surfactantes sintéticos. Esta dissertação tem como objetivo avaliar a produção de biossurfactante utilizando um substrato não convencional - melaço de cana - proveniente da indústria açucareira, reduzindo os custos de produção. A cepa identificada como AP029/GLVIIA, isolada de poços de petróleo do Estado do RN e utilizada nestes ensaios, pertence à coleção de cultura do Departamento de Antibióticos da UFPE. Os cultivos foram submetidos a diferentes condições utilizando um planejamento fatorial 24 com duplicata no ponto central, no qual os fatores estudados foram concentração de melaço, concentração de nitrato (fonte de nitrogênio), agitação e razão de aeração. Os ensaios foram realizados em shaker a temperatura de 38°C. Amostras foram retiradas em tempos regulares de até 60 ou 72 horas completadas de cultivo para a análise do consumo de substrato, da concentração celular, da tensão superficial, da diluição micelar crítica (CMD-1 e CMD-2) e da produção de proteína. Os resultados mostraram que nas melhores condições de cultivo foram obtidos 3,480 g/L de biomassa, uma redução da tensão superficial de aproximadamente 41%, 67% de consumo de substrato e a síntese de 0,2805g/L de proteín