Orientador: Lúcia Regina Durrant

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: Biossurfactantes e bioemulsificantes são compostos ativos de superfícies (CAS) produzidos por micro-organismos. Desempenham várias funções biológicas, e sua característica anfifílica, juntamente com baixa toxicidade, biodegradabilidade e resistência a extremos de pH, temperatura e...

Resumo: Biossurfactantes e bioemulsificantes são compostos ativos de superfícies (CAS) produzidos por micro-organismos. Desempenham várias funções biológicas, e sua característica anfifílica, juntamente com baixa toxicidade, biodegradabilidade e resistência a extremos de pH, temperatura e salinidade, tem despertado o interesse para a aplicação dessas moléculas em processos biotecnológicos. Porém, o alto custo aliado à baixa produção ainda são impedimentos para a utilização em larga escala. Os desafios para se implementar a produção são: desenvolvimento de estratégias para tornar a produção economicamente viável e o isolamento de moléculas e microorganismos mais eficientes. Neste trabalho, foi estudada a produção, isolamento, extração e caracterização de um CAS por Gordonia amicalis. O micro-organismo foi cultivado em meio GYP (glucose, extracto de levedura, peptona) por 7 dias, e a extração foi feita por precipitação com sulfato de amônio, que resultou em uma concentração de 0,5 g/L do extrato bruto em meio líquido. O CAS não reduziu significativamente a tensão superficial do meio GYP, e apresentou um balanço hidrofílico-lipofílico (HBL) de caráter lipofílico, apresentando mais emulsões do tipo água em óleo (A/O) do que óleo em água (O/A). A molécula apresentou estabilidade a temperaturas de 25ºC a 100ºC, pH de 2 a 10 e salinidades de 5% a 15% quando cultivado por 7 dias, e foi capaz de modificar a interface água/superfície na análise de ângulo de contato. O extrato de 14 dias apresentou Atividade Emulsificante em 24 horas (AE24) reduzida em temperaturas acima de 50ºC, e ausente em pH ácido e salinidades de 5% e 10%. Análises de Cromatografia de Camada Delgada (CCD) revelaram presença de aminoácidos e açúcares na molécula e a análise do potencial zeta revelou que o CAS é um surfactante aniônico. Nas análises de Espectrometria no Infravermelho com Transformadas de Fourier (IR-TF) foram observados estiramentos indicativos de agrupamentos O-H e C-O, que podem indicar presença de grupos éter ou ésteres. O CAS produzido por Gordonia amicalis em meio sintético GYP mostrou-se um eficiente agente emulsificante, com potencial para aplicações biotecnológicas futuras

Abstract: Biosurfactants and bioemulssifiers are surface active compounds (SACs) produced by microorganisms. They have a wide variety of biological functions. Its amphiphilic characteristic, with low toxicity, biodegradability and resistance to extremes of pH, temperature and salinity, has increased...

Abstract: Biosurfactants and bioemulssifiers are surface active compounds (SACs) produced by microorganisms. They have a wide variety of biological functions. Its amphiphilic characteristic, with low toxicity, biodegradability and resistance to extremes of pH, temperature and salinity, has increased the interest of these molecules for application biotechnological process. However, high costs and low production rates are restrictions to their widespread use. The challenges for implementing production are: developing strategies to turn the production economically feasible and isolating more efficient molecules and microorganisms. In this work, we studied the production, isolation, extraction and characterization of a SAC by a Gordonia amicalis. The microrganism was grown in GYP (Glucose, Yeast extract, Peptone) medium for 7 days, and the isolation was carried out by precipitation with ammonium sulfate, which resulted in 0.5 g / L of crude extract. The SAC did not significantly reduce the surface tension of GYP medium, and showed an hydrophilic-lipophilic balance (HLB) with lipophilic character, showing more water in oil (W/O) emulsions than oil in water (O/W) emulsions. The molecule extracted at 7 days was stable at temperatures ranging from 25 to 100 ° C, pH of 2-10 and salinities of 5-15%, and can modify the water/surface contact by the angle of contact analysis. The 14-day isolated extract showed EA24 reduced at temperatures above 50 ºC, and had no Emulsification Activity in 24 hours (EA24) in acid pH and salinity of 5% and 10%. Thin Layer Chromatography (TLC) analysis revealed the presence of sugars and amino acids in the molecule and the zeta potential analysis revealed the compound is an anionic surfactant. In the Fourier Transformed Infrared Spectrometry (FTIV) it were observed stretches indicatives of O-H and C-O groups, that might indicate ether or ester groups. The SAC produced by Gordonia amicalis in GYP medium proved to be an efficient emulsifier, with potential for biotechnological applications