OTIMIZAÇÃO DE PROCESSO PARA OBTENÇÃO DE POLI 3-HIDROXIBUTIRATO UTILIZANDO O HIDROLISADO DA TORTA DA SEMENTE DE TABACO COMO SUBSTRATO CARBÔNICO

Larissa Brixner Riça, Stéfane Lohani Knak, Leonardo Bastos Moraes, Rosana de Cássia de Souza Schneider, Diego de Souza, Maria Viviane Gomes Müller

Resumo


Os polihidroxialcanoatos (PHAs) são uma classe de polímeros biodegradáveis que podem ser acumulados intracelularmente por bactérias quando expostas a um meio rico em fontes de carbono. Esses polímeros apresentam propriedades físicas semelhantes aos plásticos derivados do petróleo, logo, a produção em larga escala dos PHAs desperta interesse ambiental e econômico. Uma grande desvantagem para a ampla utilização dos PHAs é o alto custo de produção oriundo do processo de fermentação. Mais de 100 monômeros já são conhecidos, contudo, são poucos os PHAs que são produzidos em escala industrial. O poli 3-hidroxibutirato (PHB) é acumulado por diversas bactérias em quantidades relativamente elevadas e é o PHA melhor caracterizado. Nesse sentido, esse trabalho teve como objetivo otimizar a técnica de obtenção de PHB a partir de hidrolisado da torta da semente do tabaco (HTST) utilizando cepa bacteriana previamente isolada visando à redução de custos. Para tanto, foram testadas duas abordagens: utilização de base economicamente mais acessível para neutralização do meio (HTST) e redução no tempo de cultivo para obtenção de PHB. O HTST foi obtido através da hidrólise da torta com H 2 SO 4  10% (v/v) em autoclave por 60 minutos e posterior neutralização. Foram avaliados o crescimento bacteriano e o acúmulo de PHB quando o meio foi neutralizado com KOH ou com NaOH (custo inferior). Foram testadas duas metodologias de cultivo, sendo elas: cultivo com pré-inóculo em meio salino com peptona e glicose e posterior adição do HTST, totalizando 60 horas de cultivo, e cultivo direto no HTST, totalizando 40 horas. Na primeira metodologia, a bactéria Bacillus pumilus (E10) foi pré-inoculada por 12 horas em meio composto por solução salina de Bushnell-Hass e solução 1:1 de peptona e glicose 4 g.L -1 . Posteriormente, o HTST foi adicionado ao meio, prosseguindo-se com o cultivo por mais 48 horas. No segundo método, a bactéria foi inoculada diretamente no HTST por 40 horas. Os ensaios foram realizados em triplicata e as condições de cultivo foram as mesmas para as duas metodologias testadas: temperatura de 28ºC, pH 7,0 e rotação de 150 rpm. A presença de PHB no interior da célula bacteriana foi avaliada através da coloração de Sudan Black. Para extração do biopolímero, foi utilizado protocolo previamente estabelecido. A obtenção de PHB foi avaliada através de espectroscopia de absorção no UV/VIS em 299 nm. Os resultados evidenciaram que a bactéria E10 teve um bom desemprenho quanto ao crescimento bacteriano e ao acúmulo de PHB utilizando HTST neutralizado com KOH. Contudo, quando a bactéria foi cultivada em meio contendo HTST neutralizado com NaOH, não houve crescimento significativo e, consequentemente, acúmulo de PHB. A utilização de uma base mais barata, por tanto, não foi vantajosa para obtenção de PHB pela bactéria quando o HTST foi utilizado como substrato carbônico. As análises de absorção no UV/VIS frente ao padrão analítico de PHB demonstraram que quando a E10 foi submetida a cultivo com pré-inóculo em meio salino, a obtenção de PHB foi inferior àquela obtida quando ela foi inoculada diretamente no HTST. Os resultados obtidos indicam que, na otimização do processo para obtenção de PHB, a substituição da base de custo mais elevado não foi vantajosa para o processo, porém, quando a bactéria foi inoculada diretamente no HTST por 40 horas, 20 horas a menos que a outra metodologia, a obtenção de PHB foi maior.


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