fevereiro 2015 vol. 1 num. 2 - XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química

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PRODUÇÃO DE ÁCIDO ɣ-POLIGLUTÂMICO POR Bacillus velezensis NRRL B-23189 UTILIZANDO GLICEROL DO BIODIESEL COMO FONTE DE CARBONO SEM A UTILIZAÇÃO DE ÁCIDO GLUTÂMICO COMO SUBSTRATO

MORAES, L. P.; ALEGRE, R. M.;

Artigo:

O ácido ɣ-poliglutâmico, ɣ-PGA, é um biopolímero biodegrável, hidrossolúvel, aniônico e atóxico, composto por unidades de D- e L- ácido glutâmico e possui aplicações nas áreas médica, química e de alimentos. Este trabalho teve como objetivo estudar a produção de ɣ-PGA por fermentação utilizando glicerol subproduto de biodiesel como fonte de carbono. O micro-organismo utilizado foi o Bacillus velezensis NRRL B-23189 e a produção de ɣ-PGA ocorreu sem adição de ácido glutâmico ao meio de cultura. Foram estudadas diferentes concentrações de glicerol, ácido cítrico e sulfato de amônio. A avaliação das condições de cultivo foi feita com agitação de 200 rpm, temperatura de 27 ºC, pH inicial de 6,5 (ajustado com NaOH 2N/HCl 2N) durante 72 h mediante delineamento composto central rotacional (DCCR). Para a avaliação da produção de ɣ-PGA foi utilizada uma metodologia de quantificação via espectrofotometria a 400 nm. A máxima produção de ɣ-PGA em meio contendo 100 g/L de glicerol foi de 4,17 g/L.

Artigo:

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1637-18296-138023

Referências bibliográficas
  • [1] ASHIUCHI, M.; MISONO, H. Biochemistry and molecular genetics of poly-γ-glutamate synthesis. Appl. Microbiol. Biotechnol., v. 59, p. 9-14, 2002.
  • [2] BAJAJ, I. B.; LELE, S. S.; SINGHAL, R. S. Enhanced production of poly(γ-glutamic acid) from Bacillus licheniformis NCIM2324 in solid state fermentation. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, v. 35, p. 1581-1586, 2008.
  • [3] BAJAJ, I. B.; SINGHAL, R. S. Enhanced production of poly (γ-glutamic acid) from Bacillus licheniformis NCIM 2324 by using metabolic precursors. Appl. Biochem. Biotechnol., v. 159, p. 133-141, 2009.
  • [4] BAJAJ, I.; SINGHAL, R. An emerging biopolymer of commercial interest. Bioresource Technology, v. 102, p. 5551-5561, 2011.
  • [5] BHUNIA, B.; MUKHOPADHY, D. G. S.; MANDAL, T.; DEY, A. Improved production, characterization and flocculation properties of poly (ɣ)-glutamic acid produced from Bacillus subtilis. J Biochem Tech, v. 3, p. 389-394, 2012.
  • [6] BOVARNICK, M. The formation of extracellular d(-)-glutamic acid polypeptide by Bacillus subtilis. J. Biol. Chem., v. 145, p. 415-424, 1942.
  • [7] CHIBNALL, A. C.; RESS, M. W., RICHARDS, F. M. Structure of the polyglutamic acid from Bacillus subtilis. Bioch., v. 68, p. 129-135, 1958.
  • [8] CHOI, H. J.; KUNIOKA, M. Preparation conditions and swelling equilibria of hydrogel prepared by ɣ-irradiation from microbial poly(ɣ-glutamic acid). Radiat. Phys. Chem., v. 46, p. 175-179, 1995.
  • [9] Área temática: Processos Biotecnológicos 9CHUNG, S.; GENTILINI, C.; CALLANAN, A.; HEDEGAARD, M.; HASSING, S.; STEVENS, M. M. Responsive poly (ɣ-glutamic acid) fibres for biomedical applications. Journal of Materials Chemistry B, v. 1, p. 1397-1401, 2013.
  • [10] DO, J. H.; CHANG, H. N.; LEE, S. Y. Efficient recovery of γ-poly (glutamic acid) from highly viscous culture broth. Biotechnology and Bioengineering, v. 76, p. 219-223, 2001.
  • [11] GOTO, A; KUNIOKA, M. Biosynthesis and hydrolysis of poly(γ-glutamic acid) from Bacillus subtilis IFO3335. Biosci. Biotech. Biochem., v. 56, p. 1031-1035, 1992.
  • [12] HOPPENSACK, A.; OPPERMANN-SANIO, F. B.; STEINBÜCHEL, A. Conversion of the nitrogen content in liquid manure into biomass and polyglutamic acid by a newly isotated strain of Bacillus licheniformis. FEMS Microbiology Letters, v. 218, p. 39-45, 2003.
  • [13] HUANG, J.; DU, Y.; XU, G.; ZHANG, H.; ZHU, F.; HUANG, L.; XU, ZHINAN, X. High yield and cost-effective production of poly(ɣ-glutamic acid) with Bacillus subtilis. Eng. Life Sci., v. 11, p. 291-297, 2011.
  • [14] JIANG, F.; QI, G.; JI, Z.; ZHANG, S.; LIU, J.; MA, X. CHEN, S. Expression of glr gene encoding glutamate racemase in Bacillus licheniformis WX-02 and its regulatory effects on synthesis of poly-ɣ-glutamic acid. Biotechnol Lett, v. 33, p. 1837-1840, 2011.
  • [15] KAMBOUROVA, M.; TANGNEY, M.; PRIEST, F. G. Regulation of polyglutamic acid synthesis by glutamate in Bacillus licheniformis and Bacillus subtilis. Applied and Environmental Microbiology, v. 67, p. 1004-1007, 2001.
  • [16] KUNIOKA, M. Biosynthesis and chemical reactions of poly(amino acid)s from microorgabisms. Appl. Microbiol. Biotechnol., v. 47, p. 469-475, 1997.
  • [17] KUNIOKA, M; GOTO, A. Biosynthesis of poly(γ-glutamic acid) from L-glutamic acid, citric acid, and ammonium sulfate in Bacillus subtilis IFO3335. Appl. Microbiol. Biotechnol., v. 40, p. 867-872, 1994.
  • [18] MORAES, L. P.; ALEGRE, R. M.; BRITO, P. N. Optimisation of poly(ɣ-glutamic acid) production by Bacillus velezenis NRRL B – 23189 in liquid fermentation with molasses as the carbon source without addition of glutamic acid. International Review of Chemical Engineering (I.R.E.C.H.E), v. 4, p. 618-623, 2012.
  • [19] MORAES, L. P.; ALEGRE, R. M.; BRITO, P. N. Optimisation of poly(ɣ-glutamic acid) production by Bacillus velezenis NRRL B – 23189 in liquid fermentation with molasses as the carbon source without addition of glutamic acid. International Review of Chemical Engineering (I.R.E.C.H.E), v. 4, p. 618-623, 2012.
  • [20] MORAES, L. P.; ALEGRE, R. M.; BRITO, P. N. The existing studies on biosynthesis of poly(ɣ-glutamic acid by fermentation). Food and Public Health, v.3, p. 28-36, 2013.
  • [21] Área temática: Processos Biotecnológicos 10PEREIRA, C. L.; ANTUNES, J. C.; GONÇALVES, R. M.; FERREIRA-DA-SILVA, F.; BARBOSA, M. A. Biosynthesis of highly pure poly-ɣ-glutamic acid for biomedical application. J Mater Sci: Mater Med, v. 23, p. 1583-1591, 2012.
  • [22] RICHARD, R.; MARGARITIS, A. Optimization of cell growth and poly(glutamic acid) production in batch fermentation by Bacillus subtilis. Biotechnology Letters, v. 25, p. 465-468, 2003.
  • [23] SHI, F.; XU, Z.; CEN, P. Microbial production of natural poly amino acid. Sci China Ser B-Chem, v. 50, p. 291-303, 2007.
  • [24] SHI, F.; XU, Z.; CEN, P. Efficient production of poly-γ-glutamic acid by Bacillus subtilis ZJU-7.
  • [25] Applied Biochemistry and Biotechnology, v. 133, p. 271-281, 2006.
  • [26] SHI, F.; XU, Z.; CEN, P. Optimization of γ-polyglutamic acid production by Bacillus subtilis ZJU-7 using a surface-response methodology. Biotechnology and Bioprocess Engineering, v. 11, p. 251-257, 2006.
  • [27] SHIH, I. L.; VAN, Y. T. The production of poly-(γ-glutamic acid) from microorganisms and its various applications. Bioresource Technology, v. 79, p. 207-225, 2001.
  • [28] SILVA, S. B. Produção e otimização de processo de obtenção de ácido γ-poliglutâmico através do cultivo de Bacillus subtilis BL53. Tese de doutorado, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Escola de Engenharia, Departamento de Engenharia Química, 2010.
  • [29] THORNE, C. B.; LEONARD, C. G. Isolation of D- and L-glutamyl polypeptides from culture filtrates of Bacillus subtilis. J. Biol. Chem., v. 233, p. 1109-1112, 1958.
  • [30] YAO, D.; JI, Z.; WANG, C.; QI, G.; ZHANG, L.; MA, X.; CHEN, S. Co-producing iturin A and poly-ɣ-glutamic acid from rapessed meal under solid state fermentation by the newly isolated Bacillus subtilis strain 3-10. World J Microbiol Biotechnol, v. 28, p. 985-991, 2012.
  • [31] YOON, S. H.; DO, J. H.; LEE, S. Y.; CHANG, H. N. Production of poly-γ-glutamic acid by fed-batch culture of Bacillus licheniformis. Biotechnology Letters, v. 22, p. 585-588, 2000.
  • [32] ZHANG, D.; XU, Z.; XU, H.; FENG, X.; LI, S.; CAI, H.; WEI, Y.; OUYANG, P. Improvement of poly(ɣ-glutamic acid) biosynthesis and quantitative metabolic flux analysis of a two-stage strategy for agitation speed control in the culture of Bacillus subtilis NX-2. Biotechnology and Bioprocess Engineering, v. 16, p. 1144-1151, 2011.
Como citar:

MORAES, L. P.; ALEGRE, R. M.; "PRODUÇÃO DE ÁCIDO ɣ-POLIGLUTÂMICO POR Bacillus velezensis NRRL B-23189 UTILIZANDO GLICEROL DO BIODIESEL COMO FONTE DE CARBONO SEM A UTILIZAÇÃO DE ÁCIDO GLUTÂMICO COMO SUBSTRATO", p. 2328-2338 . In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 2359-1757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1637-18296-138023

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