Farelo de soja e casca de arroz para a produção de lipopetideos por Bacillus amyloliquefaciens MO.04b

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dc.contributor.advisorRezende, Maria Inês
dc.contributor.authorMassi, Juliana Barion
dc.contributor.bancaSouza, Cristina Giatti Marques de
dc.contributor.bancaGasparin, Fabiana Guillen Moreira
dc.contributor.coadvisorCamilios Neto, Doumit
dc.coverage.extent131 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-09-19T11:22:36Z
dc.date.available2024-09-19T11:22:36Z
dc.date.issued2014-06-11
dc.description.abstractResíduos agroindustriais como bagaços, farelos, cascas entre outros podem ser matéria prima e fonte de energia para a obtenção de diversos produtos com alto valor agregado. Entre eles os biossurfactantes, metabólitos microbianos de grande interesse industrial por suas inúmeras aplicações e pelas vantagens ambientais de baixa toxicidade e alta biodegradabilidade, mas com utilização limitada pelo alto custo de produção. O objetivo deste estudo foi avaliar a produção de lipopetídeos, uma classe de biossurfactantes, por fermentação em estado sólido (FES), utilizando Bacillus amyloliquefaciens MO.04b. As fermentações foram desenvolvidas a partir de misturas dos substratos em diferentes proporções, com 80 % de umidade. Os frascos inoculados (200 µL de suspensão de células) foram incubados em BOD a temperaturas de 28 a 37 ± 2 °C por até 48 horas. A interrupção dos cultivos foi pela adição de água, a mistura homogeneizada (180 rpm por 30 min.) e centrifugada (10.000 rpm por 20 min, 4 °C). Os lipopeptídeos foram precipitados no sobrenadante obtido pela adição de HCl 6M, (pH 2 a 4 °C); seguido de nova centrifugação o precipitado então foi ressuspenso em água, neutralizado (NaOH 0,5 M, pH 7,0) e liofilizado. Soluções do liofilizado foram preparadas para as determinações: Indice de Emulsificação (IE24); Tensão Superficial (TS); Infravermelho com Transformada de Fourrier (IV-FT); Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN de 1H e 13C) e Espectrometria de Massa. Os substratos selecionados para a produção foram o farelo de soja (47 % de proteínas) 4 g e a casca de arroz utilizada comobulking agent 3,75 g. A avaliação individual dos parâmetros de cultivo com os seguintes resultados, umidade 80 %; solução umedecedora MSM-1; fonte de nitrogênio extrato de levedura 1,75 g; fonte de carbono glicerol 1,50 g; pH inicial 6. O farelo de soja, extrato de levedura e glicerol, foram os pontos centrais de um planejamento fatorial Box-ehnken 33, onde a condição ótima de produção de lipopeptídeos foi 44,072 mg/g.s.s, em farelo de soja (3,25 g), glicerol (1,50 g), extrato de levedura (1,75 g) a 37 ± 2 °C , e 36 h de incubação. As análises de IV-FT apresentaram espectro semelhante ao da surfactina padrão, sugerindo a presença deste biossurfactante, que é produzido pelo B. amyloliquefaciens MO.04b em fermentação submersa. Quanto as determinações de RMN e espectrometria de massa não foram conclusivas, provavelmente pela complexidade da amostra e a necessidade de purificação da mesma.
dc.description.abstractother1Agroindustrial residues as bagasse, bran, hulls and other raw materials, can be an energy source for obtaining various products with high added value. Among them biosurfactants microbial metabolites, of great industrial interest for numerous applications, and the environmental advantages of low toxicity and high biodegradability, but limited by the high cost of production. The goal of this study was to evaluate the production of lipopetídeos, a class of biosurfactants, by solid state fermentation (SSF) using Bacillus amyloliquefaciens MO.04b. Fermentations were developed from mixtures of substrates in different proportions, with 80 % humidity. The inoculated flasks (200 µl cell suspension) were incubated in a temperature chamber at 28-37 ± 2 ° C for 48 hours. The interruption of the cultures was the addition of water, the homogenized mixture (180 rpm for 30 min.) centrifuged (10,000 rpm for 20 min, 4 ° C). The lipopeptides were precipitated in the obtained supernatant by adding 6M HCl ( pH 2 at 4 ° C); followed by further centrifugation the precipitate was then resuspended in water, neutralized (0.5 M NaOH , pH 7.0) and lyophilized. Solutions were prepared for determination: Emulsification Index (IE24) ; Surface Tension (TS) ; Fourier Transform Infrared (FT-IR); Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (1H NMR and 13C NMR), and mass spectrometry. Selected to produce substrates were soybean meal (47 % protein), 4 g, rice husk bulking agent 3.75 g. The evaluation of individual cultivation parameters with the following results, 80 % humidity; solution MSM- 1; nitrogen sources yeast extract 1.75 g; carbon source glycerol 1.50 g; initial pH 6. Soybean meal , yeast extract and glycerol , were the focal points of a factorial design Box Behnken 33 , where the optimum condition for the production of lipopeptides was 44.072 mg/gds in soybean meal (3.25 g), glycerol (1.50 g) , yeast extract (1.75 g) at 37 ± 2 ° C and 36 h incubation . The FT-IR analysis showed a similar pattern to that of surfactin spectrum indicating the presence of this biosurfactant, which is produced by B. amyloliquefaciens MO.04b in submerged fermentation. Regarding the determination of NMR and mass spectrometry were not conclusive, probably due to the complexity of the sample and the need for purification thereof.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17643
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Bioquímica e Biotecnologia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.subjectBacillus amyloliquefaciens MO.04b
dc.subjectBiossurfactantes
dc.subjectFermentação em Estado Sólido
dc.subject.capesCiências Biológicas - Bioquímica
dc.subject.cnpqCiências Biológicas - Bioquímica
dc.subject.keywordsBacillus amyloliquefaciens
dc.subject.keywordsBiosurfactant
dc.subject.keywordsSolid State Fermentation
dc.titleFarelo de soja e casca de arroz para a produção de lipopetideos por Bacillus amyloliquefaciens MO.04b
dc.title.alternativeSoy meal and rice husks to produce lipopetideos by Bacillus amyloliquefaciens MO.04b
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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