AVALIAÇÃO DE DIFERENTES TIPOS DE SUBSTRATO PARA PRODUÇÃO DE POLI(3-HIDROXIBUTIRATO) POR BACILLUS MEGATERIUM

AVALIAÇÃO DE DIFERENTES TIPOS DE SUBSTRATO PARA PRODUÇÃO DE POLI(3-HIDROXIBUTIRATO) POR BACILLUS MEGATERIUM

MAINKA, C. P.; FACCIN, D. J. L.; AYUB, M. A. Z.; RECH, R.

Artigo:

O P(3HB) é um poliéster biodegradável que possui grande potencial de aplicação, porém o fator econômico é um entrave na sua utilização. O preço da fonte de carbono tem papel crucial na economia do processo. Neste trabalho foi avaliada a produção de P(3HB) por Bacillus megaterium utilizando diferentes fontes de carbono (efluente da indústria do biodiesel, de laticínio e de transformação da soja). Foram realizados cultivos batelada em estufa incubadora rotatória com retiradas de amostras nos tempos de 0 h, 24 h e 48 h. Para cultivos com soro de leite, permeado de soro e efluente da indústria de soja os valores máximos de acúmulo de polímero foram obtidos no tempo de 24 h, alcançando fração mássica de polímero na biomassa seca de 15 %, 22 % e 30 % respectivamente. Já para o cultivo com o efluente contendo glicerol o valor máximo de acúmulo, 37 %, foi obtido em 48 h. Foi observado acúmulo de polímero nos substratos empregados, evidenciando potencial para produção de P(3HB) nos efluentes testados.

O P(3HB) é um poliéster biodegradável que possui grande potencial de aplicação, porém o fator econômico é um entrave na sua utilização. O preço da fonte de carbono tem papel crucial na economia do processo. Neste trabalho foi avaliada a produção de P(3HB) por Bacillus megaterium utilizando diferentes fontes de carbono (efluente da indústria do biodiesel, de laticínio e de transformação da soja). Foram realizados cultivos batelada em estufa incubadora rotatória com retiradas de amostras nos tempos de 0 h, 24 h e 48 h. Para cultivos com soro de leite, permeado de soro e efluente da indústria de soja os valores máximos de acúmulo de polímero foram obtidos no tempo de 24 h, alcançando fração mássica de polímero na biomassa seca de 15 %, 22 % e 30 % respectivamente. Já para o cultivo com o efluente contendo glicerol o valor máximo de acúmulo, 37 %, foi obtido em 48 h. Foi observado acúmulo de polímero nos substratos empregados, evidenciando potencial para produção de P(3HB) nos efluentes testados.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0627-24677-161492

Referências bibliográficas

• [1] CASSINI, A. C. Estudo de processos alternativos no pré-tratamento de efluentes provenientes da produção de isolados proteicos. 2008. 195 f. Tese de Doutorado - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brasil, 2008.
• [2] CAVALHEIRO, J.M.B.T., DE ALMEIDA, M.C.M.D., GRANDFILS, C., DA FONSECA, M.M.R. Poly(3-hydroxybutyrate) production by Cupriavidus necator using waste glycerol. Process Biochem., v. 44, p. 509–515, 2009.
• [3] CHEEKE, P.R.; DAVISON, T.P.; MEYER, R.O.; STANGEL, D.E. Utilization of dried whey by growing finishing swine. Feedstuff, v. 45, n. 28, p. 25, 1973.
• [4] FACCIN, D. J. L.; MARTINS, I.; CARDOZO, N. S. M.; RECH, R.; AYUB, M. A. Z.; ALVES, T. L. M.; GAMBETTA, R.; SECCHI, A. R. Optimization of C:N ratio and minimal initial carbon source for poly(3-hydroxybutyrate) production by Bacillus megaterium. J. chem. technol. biotechnol., v. 84, n. 12, p. 1756-1761, 2009.
• [5] HOFFMANN, C. M. Estudo da utilização de concentrado proteico de soro de queijo ultrafiltrado (CPSU), em requeijão cremoso. Dissertação de mestrado - Programa de Pós-Graduação em Ciências de Alimentos, Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos, Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, Brasil, Área temática: Processos Biotecnológicos 72003.
• [6] KOLLER, M.; BONA, R.; CHIELLINI, E.; FERNANDES, E. G.; HORVAT, P.; KUTSCHERA, C.; HESSE, P.; BRAUNEGG, G. Polyhydroxyalkanoate production from whey by Pseudomonas hydrogenovora. Bioresour. technol., v. 99, p. 4854–4863, 2008.
• [7] KOMINEK, L. A.; HALVORSON, H. O. Metabolism of poly-beta-hydroxybutyrate and acetoin in Bacillus cereus. J. bacteriol., v. 90, n. 5, p. 1251-1259, 1965.
• [8] LEE, S. Y. Bacterial polyhydroxyalkanoates. Biotechnol. Bioeng, v. 49, n. 1, p. 1-14, 1996.
• [9] LENZ, R. W. e MARCHESSAULT, R. H. Bacterial Polyesters: Biosynthesis, Biodegradable Plastics and Biotechnology. Biomacromol., v. 6, n. 1, p. 1-8,2005.
• [10] LÓPEZ, J.; NARANJO, J.; HIGUITA, J.; CUBITTO, M.; CARDONA, C.; VILLAR, M. Biosynthesis of PHB from a new isolated Bacillus megaterium strain: Outlook on future developments with endospore forming bacteria. Biotechnology and Bioprocess Engineering, v. 17, n. 2, p. 250-258, 2012.
• [11] PHILIP, S.; SENGUPTA, S.; KESHAVARZ, T.; ROY, I. Effect of Impeller Speed and pH on the Production of Poly(3-hydroxybutyrate) Using Bacillus cereus SPV. Biomacromol., v. 10, n. 4, p. 691-699, 2009.
• [12] POSADA, J. A.; NARANJO, J. M.; LÓPEZ, J. A.; HIGUITA, J. C.; CARDONA, C. A. Design and analysis of poly-3-hydroxybutyrate production processes from crude glycerol. Process Biochem., v. 46, n. 1, p. 310-317, 2011.
• [13] RIIS, V. e MAI,W. Gas chromatographic determination of poly--hydroxybutyric acid in microbial biomass after hydrochloric acid propanolysis. J. chromatogr., n. 445, p.285-289, 1988.
• [14] SALVADORI, S.; KONRAD, O.; CASARIL, C.; LUMI, M.; SCHMITZ, M. Geração de biogás a partir de lodo de estação de tratamento de efluentes na fabricação de proteína isolada de soja. Engenharia Ambiental - Espírito Santo do Pinhal, v. 9, n. 1, p. 128-141, 2012.
• [15] SCHINGOETHE, D. J.; SKYBERG, E. W. Lactation and growth of dairy cows and steers from large amounts of dried whey. Journal Dairy Science 1981, v. 64, p. 1571-1578, 1980.
• [16] WANG, F. L.; LEE, S. Y. Poly(3-hydroxybutyrate) production with high productivity and high polymer content by a fed-batch culture of Alcaligenes latus under nitrogen limitation. Applied and Environmental Microbiology, v. 63, n. 9, p. 3703-3706, Sep 1997.

Como citar:

MAINKA, C. P.; FACCIN, D. J. L.; AYUB, M. A. Z.; RECH, R.; "AVALIAÇÃO DE DIFERENTES TIPOS DE SUBSTRATO PARA PRODUÇÃO DE POLI(3-HIDROXIBUTIRATO) POR BACILLUS MEGATERIUM", p-944-951. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0627-24677-161492