PRODUÇÃO DE POLI-HIDROXIBUTIRATO P(3HB) A PARTIR DA BIOMASSA DE MICROALGAS

BRUNA MARTINI ZACARIAS DA SILVA, MICHELE HOELTZ, ROSANA DE CÁSSIA DE SOUZA SCHNEIDER, VALERIANO ANTONIO CORBELLINI, MARIA VIVIANE GOMES MULLER

Resumo


Devido à dificuldade de degradação e exaustão das reservas mundiais de petróleo para produção dos plásticos convencionais, tornou-se necessário o desenvolvimento de polímeros biodegradáveis. Entre os polímeros mais estudados e, possível substituto dos plásticos convencionais, encontra-se o biopolímero poli-3-hidroxibutirato, P(3HB), que apresenta propriedades termoplásticas semelhantes aos plásticos convencionais. No entanto, a produção em grande escala desse polímero é dificultada, principalmente, devido aos custos inerentes ao processo de produção. O desenvolvimento de polímeros biodegradáveis a partir de resíduos orgânicos por micro-organismos segue a tendência mundial de sustentabilidade ambiental no que diz respeito à pesquisa de tecnologias limpas. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi a otimização dos processos tecnológicos para aumentar a produção de polihidroxialcanoatos (PHA) por bactérias, utilizando hidrolisado algáceo e glicerol como fontes de carbono. Até o momento, 30 cepas bacterianas foram isoladas da estação de tratamento de efluentes (ETE) da UNISC e armazenadas em glicerol para análises. Uma cepa bacteriana do gênero Bacillus, denominada E10 foi selecionada para testes inicias. As fontes de carbono adicionadas ao meio mínimo (MM) foram o glicerol P.A. e o hidrolisado algáceo. O hidrolisado foi obtido a partir de 10 g de biomassa algácea, submetida ao ataque ácido com 100 mL de ácido sulfúrico 4%. O protocolo para produção de PHA teve duas etapas. Na pré-fermentação, 3 alçadas da E10 foram inoculadas em Erlenmeyers de 250 mL com 100 mL de caldo BHI, pH 7,0 mantidos sob agitação a 150 rpm por 12-18 horas a 30º C. Posteriormente foi realizada centrifugação a 4000 rpm e lavagem do precipitado com H2O estéril. O inóculo assim obtido foi padronizado em 108 células/mL e utilizado na etapa seguinte, na qual condições foram desenvolvidas para favorecer a produção de PHA. A Fermentação em Fase Líquida usando como fonte de carbono hidrolisado e glicerol ocorreu por 72 horas em Shaker a 200 rpm,240 a 30º C. Em Erlenmeyers de 250 mL foram adicionados 130 mL de meio mínimo (MM), 10 mL do inóculo, 300 µL de elementos traço, 10 mL de hidrolisado e 700 µL de glicerol, em pH 7,0. A fermentação, usando como fonte de carbono exclusivamente glicerol, teve as mesmas condições observadas. A cada 24 horas alíquotas foram retiradas para avaliação da massa celular em espectrofotômetro, realização das diluições seriadas, plaqueamento em MM para microcultivo e contagem de células viáveis, coloração de Sudan Black e análise por espectroscopia no infravermelho. Os resultados parciais a partir dos ensaios espectrofotométricos, microcultivo e coloração de Sudan Black mostraram que a bactéria E10, quando cultivada por 48 horas à 30° C, apresentou os melhores resultados para crescimento, tendo maior produção de PHA usando como fonte de carbono o hidrolisado algáceo e glicerol. No meio de cultivo onde a fonte de carbono foi exclusivamente o glicerol não foi possível detectar a presença de corpos lipofílicos, indicando assim o hidrolisado algáceo como alternativa potencial e de baixo custo como fonte de carbono. No decorrer da pesquisa serão testados os demais isolados bacterianos quanto ao potencial de produção de PHA. Além disso, serão realizadas a quantificação, extração e a determinação do P(3HB) por CG-EM e espectroscopia no infravermelho (FT-IR/FT-NIR), com posterior análise multivariada dos espectros (Perkin Elmer, Spectrum 400 series).


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