Biosurfactantproduction by Bacillus spp. for use in dairy industry effluents
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Biologia
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Microbiologia Agrícola
Agência de fomento
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos do desesenvolvimento sustentável
Dados abertos
Resumo
Biossurfactantes são compostos tensoativos produzidos pelo metabolismo secundário de diferentes grupos de microrganismos, como bactérias, fungos filamentosos e leveduras. Bactérias do gênero Bacillus são reconhecidos como bons produtores de biossurfactantes lipopeptídeos por produzirem compostos que apresentam como propriedades característica como; capacidade emulsificante, antimicrobiana, ação antibiótica, inibitória da formação de biofilmes e degradação de hidrocarbonetos, o que possibilita sua utilização em diferentes setores industriais e aplicações ambientais. Tendo em vista a necessidade de utilização de compostos ambientalmente amigáveis em estações de tratamento de efluentes gordurosos, a utilização de biossurfactantes microbianos é uma alternativa. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi produzir biossurfactante inoculando cepas de Bacillus ssp em óleo de soja usado como fonte de carbono e posteriormente sua aplicação em estações de tratamento de efluentes da indústria de laticínios. Foram selecionadas três bactérias do gênero Bacillus, identificadas como pertencentes as espécies Bacillus subtilis as cepas CCMA 0658 e CCMA 2031 e Bacillus velezensis a cepa CCMA 0087, utilizando o teste de colapso de gota e β-hemólise. As cepas produtoras de biossurfactante foram inoculadas em meio contendo óleo de soja usado como fonte de carbono. Para avaliação dos biossurfactantes produzidos, foram realizados os seguintes teste: (i) emulsificação (IE24), (ii) ensaios de espalhamento de óleo e (iii) análise da tensão superficial. Os biossurfactantes brutos produzidos pelas três cepas de Bacillus apresentaram propriedades emulsificantes e tensoativas. A emulsificação (IE24), foi igual ou superior a 40%, os valores de espalhamento de óleo foram superiores a 50% do diâmetro da placa de Petri e a tensão superficial inferior a 35 mN m-1, para todas as três cepas. Quando aplicado no efluente de laticínio os biossurfactantes produzidos pelas cepas B. velezensis CCMA 0087 e B. subtilis CCMA 2031 apresentaram valores de 25% no teste de emulsificação. Os resultados obtidos sugerem que em volumes adequados os biossurfactantes produzidos poderiam promover uma maior solubilidade das gorduras presentes nesses efluentes.
Abstract
Biosurfactants are surface-active compounds produced by the secondary metabolism of different groups of microorganisms, such as bacteria, filamentous fungi and yeasts. Bacteria of the genus Bacillus are recognized as good producers of lipopeptide biosurfactants for producing compounds that have characteristic properties such as; emulsifying, antimicrobial, antibiotic action, inhibition of biofilm formation and hydrocarbon degradation, which allows its use in different industrial sectors and environmental applications. Considering the need to use environmentally friendly compounds in fatty effluent treatment plants, the use of microbial biosurfactants is an alternative. Thus, the objective of the present work was to produce biosurfactant by inoculating strains of Bacillus ssp in soybean oil used as a carbon source and subsequently applying it to effluent treatment plants in the dairy industry. Three bacteria of the genus Bacillus, identified as belonging to the species Bacillus subtilis strains CCMA 0658 and CCMA 2031 and Bacillus velezensis strain CCMA 0087, were selected using the droplet collapse test and β-hemolysis. The biosurfactant-producing strains were inoculated in a medium containing soybean oil used as a carbon source. To evaluate the biosurfactants produced, the following tests were performed: (i) emulsification (IE24), (ii) oil scattering tests and (iii) surface tension analysis. The crude biosurfactants produced by the three strains of Bacillus showed emulsifying and surface-active properties. Emulsification (IE24) was equal to or greater than 40%, oil scattering values were greater than 50% of the Petri dish diameter and surface tension less than 35 mN m-1 for all three strains. When applied to the dairy effluent, the biosurfactants produced by the strains B. velezensis CCMA 0087 and B. subtilis CCMA 2031 presented values of 25% in the emulsification test. The results obtained suggest that, in adequate volumes, the biosurfactants produced could promote greater solubility of the fats present in these effluents.
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Citação
MELO, M. M. Biosurfactantproduction by Bacillus spp. for use in dairy industry effluents. 2022. 69 p. Tese (Doutorado em Microbiologia Agrícola) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.