Produção bacteriana de moléculas tensoativas para fins biotecnológicos

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dc.contributor.advisorGasparin, Fabiana Guillen Moreira
dc.contributor.authorVicente, Bianca Jesus
dc.contributor.bancaRocha, Cristiani Baldo da
dc.contributor.bancaColodi, Franciely Grose
dc.coverage.extent96 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2026-08-27T16:43:42Z
dc.date.available2026-08-27T16:43:42Z
dc.date.issued2024-03-08
dc.description.abstractProduzidos por microrganismos, os biossurfactantes são moléculas anfipáticas, biodegradáveis e de baixa toxicidade, com propriedades emulsificantes e tensoativas, além de possuírem maior estabilidade do que os surfactantes sintéticos sob condições extremas. Este estudo teve por objetivo produzir, extrair, caracterizar e aplicar biossurfactantes oriundos de bactérias dos gêneros Acinetobacter, Bacillus e Pseudomonas isoladas de alho roxo comercializado na região norte do Paraná. Para tanto, realizou-se um teste inicial com o intuito de verificar a capacidade de produção de biossurfactante das bactérias. A linhagem que produziu o biossurfactante com melhor índice de emulsificação de 24h (IE24) foi selecionada para prosseguimento da pesquisa. Após a seleção, avaliou-se a produção de biossurfactante em meios de cultivo com diferentes composições. Em seguida, verificou-se a estabilidade da emulsão em função de tempo, temperatura, pH e concentração salina. Avaliou-se a atividade emulsificante com diferentes compostos hidrofóbicos, a capacidade de dispersão de óleo de motor usado, a citotoxicidade, a atividade antiviral e antioxidante. Além disso, realizou-se a caracterização do biossurfactante extraído. Bacillus cereus UELAsF2.2 apresentou um IE24 (58,53 ± 4,01%) superior às demais culturas (p < 0,05), sendo escolhida para o prosseguimento do estudo. Dentre os diferentes meios de cultivo testados, os melhores resultados de IE24 foram nos meios Dyg’s total (64,87 ± 2,2%), Dyg’s sem glicose (62,13 ± 0,7%), Dyg´s sem glicose + 2% de óleo de soja usado (60,8 ± 1,6%), Dyg´s sem glicose e peptona + 2% de óleo de soja usado (60,43 ± 0,6%) e Dyg´s sem glicose e extrato de levedura + 2% de óleo de soja usado (63,47 ± 0,5%), não havendo diferença estatística entre eles. Os biossurfactantes produzidos nessas condições apresentaram ainda, capacidade de emulsificação para compostos hidrofóbicos como hexadecano (IE24= 64,5%), estabilidade da emulsão ao longo de 60 dias e frente a variações de temperatura e salinidade. Foi possível verificar que o meio de cultivo teve influência na estabilidade frente a variações de pH. O biossurfactante não foi considerado citotóxico para a linhagem celular Vero ATCC CCL81, com mais de 70% de viabilidade celular na concentração de 500 µg/mL. O biossurfactante exibiu atividade antiviral contra o Herpes vírus simples 1 (HSV-1) (cepa KOS) com 100% de inibição na concentração de 400 µg/mL. Apresentou também atividade antioxidante, determinada pelos métodos DPPH• e inibição dos radicais ABTS. As análises de FT-IR e HPLC mostraram que o biossurfactante produzido pela bactéria Bacillus cereus apresenta similaridades químicas de surfactina, pertencente à classe dos lipopeptídeos.
dc.description.abstractother1Produced by microorganisms, biosurfactants are amphipathic, biodegradable, and low-toxicity molecules with emulsifying and tensioactive properties, as well as greater stability under extreme conditions compared to synthetic surfactants. This study aimed to produce, extract, characterize, and apply biosurfactants derived from bacteria of the Acinetobacter, Bacillus, and Pseudomonas genera isolated from commercially available purple garlic in the northern region of Paraná. To achieve this, an initial test was conducted to verify the biosurfactant production capacity of the bacteria. The strain that produced the biosurfactant with the best emulsification index of 24h (EI24) was selected for further investigation. After selection, biosurfactant production was evaluated in culture media with different compositions. The stability of the emulsion was then assessed concerning time, temperature, pH, and saline concentration. The emulsifying activity with different hydrophobic compounds, the dispersion capacity of used engine oil, cytotoxicity, antiviral and antioxidant activity were evaluated. Furthermore, the extracted biosurfactant was characterized. Bacillus cereus UELAsF2.2 exhibited a superior EI24 (58.53 ± 4.01%) compared to other cultures (p < 0.05) and was chosen for further study. Among the different culture media, the best results were obtained in Dyg’s total (64.87 ± 2.2%), Dyg’s without glucose (62.13 ± 0.7%), Dyg's without glucose + used soybean oil (60.8 ± 1.6), Dyg's without glucose + used soybean oil (60.43 ± 0.6%), and Dyg's without glucose + used soybean oil (63.47 ± 0.5%), with no statistical difference between them. The biosurfactants produced under these conditions also showed emulsification capacity for hydrophobic compounds such as hexadecane (IE24= 64.5%), emulsion stability over 60 days and against variations in temperature and salinity. It was possible to verify that the cultivation medium had an influence on stability against pH variations. The biosurfactant was not considered cytotoxic for the Vero ATCC CCL81 cell line, with more than 70% cell viability at a concentration of 500 µg/mL. The biosurfactant exhibited antiviral activity against Herpes Simplex Virus 1 (HSV-1) (strain KOS) with 100% inhibition at a concentration of 400 µg/mL. It also presented antioxidant activity, determined by the DPPH• and inhibition of the ABTS radical methods. FT-IR and HPLC analyzes revealed that the biosurfactant produced by the bacteria Bacillus cereus is a surfactin, belonging to the lipopeptide class.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/19668
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.subjectBiossurfactante
dc.subjectBacillus cereus
dc.subjectLipopeptídeos e Surfactina
dc.subjectSurfactina
dc.subjectLipopeptídeos
dc.subjectBiotecnologia
dc.subjectMicrorganismos
dc.subjectAtividade antioxidante
dc.subjectCitotoxicidade
dc.subject.capesCiências Biológicas - Bioquímica
dc.subject.cnpqCiências Biológicas - Bioquímica
dc.subject.keywordsBiosurfactant
dc.subject.keywordsBacillus cereus
dc.subject.keywordsLipopeptides and Surfactin
dc.subject.keywordsSurfactin
dc.subject.keywordsLipopeptides
dc.subject.keywordsBiotechnology
dc.subject.keywordsMicroorganisms
dc.subject.keywordsAntioxidant activity
dc.subject.keywordsCytotoxicity
dc.titleProdução bacteriana de moléculas tensoativas para fins biotecnológicos
dc.title.alternativeBacterial production of surfactant molecules for biotechnological purposes
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Biológicas

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