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