Produção de biossurfactantes fúngicos por cultivo em estado sólido e submerso utilizando substratos hidrofóbicos

Abstract

Visando a conservação dos recursos naturais, o estudo da produção de biomoléculas, como exemplo os biossurfactantes, tem crescido nos últimos anos. A maioria dos biossurfactantes conhecidos é de origem bacteriana, sendo pouco investigada a capacidade de produção utilizando fungos. Neste trabalho, foi avaliada a produção de biossurfactantes por fungos em diferentes sistemas de cultivo. O fungo Trametes versicolor CECT 20817 foi cultivado em sistema sólido utilizando como fonte de carbono um resíduo da produção bifásica do azeite de oliva. Foi verificada a produção de metabólitos com atividade de superfície e enzimas oxidativas durante 14 dias de cultivo a 25 °C, obtendo-se valores de tensão superficial (TS) da ordem de 30 mN.m-1. O biossurfactante produzido foi classificado como um derivado de lipopeptídeo, sendo capaz de reduzir a TS do meio aquoso para 26,4 ± 0,2 mN.m-1, exibindo propriedades interfaciais satisfatórias. Além disso, o biossurfactante produzido se mostrou particularmente estável quanto a variação de pH e temperatura e apresentou atividade antibacteriana moderada contra Escherichia coli. Também foi investigada a produção de biossurfactantes por um fungo isolado de um resíduo de refinaria de petróleo em sistema submerso, utilizando hidrocarbonetos derivados de petróleo como fonte de carbono. A estirpe apresentou uma velocidade específica máxima de crescimento igual a 0,0184 h-1, obtendo-se um fator de conversão de substrato em célula ( ) igual a 0,5412 g.g-1. A produção de biossurfactantes foi detectada a partir de 6 dias de cultivo, confirmada pela redução da TS do meio (valores inferiores a 35 mN.m- 1). Foi verificado que a produção de biossurfactantes auxilia o processo de biodegradação de óleo diesel, sendo observada uma eficiência de degradação igual a 78,30 ± 0,76 %, nas condições ótimas estabelecidas. Ainda, a presença do tensoativo no sistema interfere na transferência de oxigênio do meio líquido, sendo observada uma diminuição nos coeficientes volumétricos de transferência de oxigênio (KLa). De acordo com as análises de caracterização, o biossurfactante foi classificado como um derivado de glicolipídeo, apresentando estabilidade em relação a variações de temperatura e pH. Estes resultados corroboram para a viabilidade da utilização de microrganismos produtores de biossurfactantes em processos de biorremediação.<br>

Abstract : Concerning over the natural resources preservation, the study of the biomolecules production, such as biosurfactants, has increased in recent years. Most of the known biosurfactants are from bacterial origin, with insufficient investigation of production capacity using fungi. In this study, the biosurfactants production by fungi in different cultivate systems were evaluated. The fungus Trametes versicolor CECT 20817 was cultivated in a solid system, using the two-phase olive mill waste as a substrate. The surface active metabolites and oxidative enzymes production during 14 days of cultivation at 25 °C was verified, obtaining surface tension (ST) in the order of 30 mN.m-1. The biosurfactant produced was classified as a lipopeptide derivative, being able to reduce the ST of the aqueous medium to 26.4 ± 0.2 mN.m-1, exhibiting satisfactory interfacial properties. In addition, the biosurfactant produced by T. versicolor proved to be particularly stable in pH and temperature and exhibited moderate antibacterial activity against Escherichia coli. We also investigated the biosurfactant production by fungus isolated from oil refinery residue in submerged system using petroleum-derived hydrocarbon as a carbon source. The strain showed a specific growth rate of 0.0197 ± 0.0184 h-1 and it was obtained a cell yield coefficient ( / ) equal to 0.5412 g.g-1. The expressive biosurfactant production was detected from 6 days of cultivation, confirmed by the reduction of the ST values. It was verified that the biosurfactant production enhanced the diesel oil biodegradation process, where a degradation efficiency equal to 78.30 ± 0.76 % was observed under the optimal conditions established. Furthermore, the presence of surfactant in the system influence the oxygen transfer in the liquid medium and it was observed a decrease in the volumetric oxygen transfer coefficients (KLa). According to the characterization analyzes, the biosurfactant was classified as a glycolipid derivative, presenting good stability in relation to temperature and pH variations. These results corroborate the viability of the use of biosurfactant producer microorganisms in bioremediation processes.