Produção de biossurfactante por Pseudomonas aeruginosa utilizando resíduos de cacau (Theobroma cacao L.) e seu potencial na dispersão de óleo

Autores

DOI:

https://doi.org/10.37002/biodiversidadebrasileira.v15i1.2637

Palavras-chave:

Amazônia; fontes renováveis; bactéria; tensoativo

Resumo

Biossurfactantes (BS) são moléculas de relevância industrial significativa, reconhecidas por suas propriedades tensoativas e potencial para produção por microrganismos que utilizam fontes alternativas de carbono e energia. O cacau (Theobroma cacao L.), fruto amazônico amplamente utilizado como matéria-prima na produção de chocolate, representa um recurso alternativo exemplar. Apesar da falta de valor econômico atribuído aos resíduos provenientes do processamento do cacau, esses subprodutos podem ser substratos valiosos para a produção de BS. Este estudo avaliou a eficácia da bactéria Pseudomonas aeruginosa BM02 na produção de BS, usando resíduos de cacau como matéria-prima, bem como investigou o potencial do BS como agente dispersante de óleo. O BS bruto exibiu uma concentração de ramnolipídios de 3,06 g/L e índice de emulsificação de 60%, influenciando significativamente na capacidade de dispersão do óleo de motor, que atingiu 2,5 cm2/min após 10 minutos. Esses resultados evidenciam a viabilidade, inovação e sustentabilidade da utilização de resíduos de cacau como matéria-prima para na produção de BS, com aplicações promissoras para biorremediação de áreas contaminadas por hidrocarbonetos. Ademais, essa abordagem contribui diretamente para a economia circular na Amazônia, pois a utilização sustentável de resíduos agroindustriais demonstra potencial para aumentar o valor agregado dentro da cadeia de produção local, proporcionando, assim, implicações sociais importantes ao promover o crescimento econômico na região.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

Sousa RSR, Lima GVS, Garcias JT, et al (2024) The Microbial Community Structure in the Rhizosphere of Theobroma cacao L. and Euterpe oleracea Mart. Is Influenced by Agriculture System in the Brazilian Amazon. Microorganisms 12:398. https://doi.org/10.3390/microorganisms12020398 DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms12020398

Cabral MVA, Conceição MMM, Bitencourt EB, et al (2024) Açaí, castanha e palmito: elementos da bieconomia e da sociobiodiversidade no estado do Pará, Amazônia Brasileira. Caderno Pedagógico 21:e3842. https://doi.org/10.54033/cadpedv21n4-118 DOI: https://doi.org/10.54033/cadpedv21n4-118

Wagh MS, Sowjanya S, Nath PC, et al (2024) Valorisation of agro-industrial wastes: Circular bioeconomy and biorefinery process - A sustainable symphony. Process Safety and Environmental Protection 183:708-725. https://doi.org/10.1016/j.psep.2024.01.055 DOI: https://doi.org/10.1016/j.psep.2024.01.055

Brasília: Planalto (2010) BRASIL, 2010. http://www.palnalto.gov.br, Brasil

Younes A, Li M, Karboune S (2023) Cocoa bean shells: a review into the chemical profile, the bioactivity and the biotransformation to enhance their potential applications in foods. Crit Rev Food Sci Nutr 63:9111-9135. https://doi.org/10.1080/10408398.2022.2065659 DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2022.2065659

Cerqueira dos Santos S, Araújo Torquato C, de Alexandria Santos D, et al (2024) Production and characterization of rhamnolipids by Pseudomonas aeruginosa isolated in the Amazon region, and potential antiviral, antitumor, and antimicrobial activity. Sci Rep 14:4629. https://doi.org/10.1038/s41598-024-54828-w DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-54828-w

Yadav S, Malik K, Moore JM, et al (2024) Valorisation of Agri-Food Waste for Bioactive Compounds: Recent Trends and Future Sustainable Challenges. Molecules 29:2055. https://doi.org/10.3390/molecules29092055 DOI: https://doi.org/10.3390/molecules29092055

Johnson P, Trybala A, Starov V, Pinfield VJ (2021) Effect of synthetic surfactants on the environment and the potential for substitution by biosurfactants. Adv Colloid Interface Sci 288:102340. https://doi.org/10.1016/j.cis.2020.102340 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cis.2020.102340

Parthasarathi R, Mayakrishnan V, Natesan V, et al (2024) Serratia rubidaea SNAU02-mediated biosurfactant production from cashew apple bagasse: A promising biotechnological strategy for environmental sustainability. Biocatal Agric Biotechnol 58:103158. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2024.103158 DOI: https://doi.org/10.1016/j.bcab.2024.103158

Hari A, Doddapaneni TRKC, Kikas T (2024) Common operational issues and possible solutions for sustainable biosurfactant production from lignocellulosic feedstock. Environ Res 251:118665. https://doi.org/10.1016/j.envres.2024.118665 DOI: https://doi.org/10.1016/j.envres.2024.118665

Cheng T, Liang J, He J, et al (2017) A novel rhamnolipid-producing Pseudomonas aeruginosa ZS1 isolate derived from petroleum sludge suitable for bioremediation. AMB Express 7:120. https://doi.org/10.1186/s13568-017-0418-x DOI: https://doi.org/10.1186/s13568-017-0418-x

Chang SE, Stone J, Demes K, Piscitelli M (2014) Consequences of oil spills: a review and framework for informing planning. Ecology and Society 19:art26. https://doi.org/10.5751/ES-06406-190226 DOI: https://doi.org/10.5751/ES-06406-190226

Iqbal S, Khalid ZM, Malik KA (1995) Enhanced biodegradation and emulsification of crude oil and hyperproduction of biosurfactants by a gamma ray-induced mutant of Pseudomonas aeruginosa. Lett Appl Microbiol 21:176-179. https://doi.org/10.1111/j.1472-765X.1995.tb01035.x DOI: https://doi.org/10.1111/j.1472-765X.1995.tb01035.x

Camilios Neto D, Meira JA, de Araújo JM, et al (2008) Optimization of the production of rhamnolipids by Pseudomonas aeruginosa UFPEDA 614 in solid-state culture. Appl Microbiol Biotechnol 81:441-448. https://doi.org/10.1007/s00253-008-1663-3 DOI: https://doi.org/10.1007/s00253-008-1663-3

Pele MA, Ribeaux DR, Vieira ER, et al (2019) Conversion of renewable substrates for biosurfactant production by Rhizopus arrhizus UCP 1607 and enhancing the removal of diesel oil from marine soil. Electronic Journal of Biotechnology 38:40-48. https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2018.12.003 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2018.12.003

Santos SC (2019) Biossurfactantes: potenciais agentes biorremediadores. Cadernos de Prospecção 12:1531. https://doi.org/10.9771/cp.v12i5.33191 DOI: https://doi.org/10.9771/cp.v12i5.33191

Wei Y-H, Chou C-L, Chang J-S (2005) Rhamnolipid production by indigenous Pseudomonas aeruginosa J4 originating from petrochemical wastewater. Biochem Eng J 27:146-154. https://doi.org/10.1016/j.bej.2005.08.028 DOI: https://doi.org/10.1016/j.bej.2005.08.028

Pinto MH, Martins RG, Costa JAV (2009) Avaliação cinética da produção de biossurfactantes bacterianos. Quim Nova 32:2104-2108. https://doi.org/10.1590/S0100-40422009000800022 DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-40422009000800022

Araujo JS, Rocha JC, Filho MAO, et al (2020) Production of Rhamnolipids by Pseudomonas aeruginosa AP029-GLVIIA and Application on Bioremediation and as a Fungicide. Biosci Biotechnol Res Asia 17:467-477. https://doi.org/10.13005/bbra/2850 DOI: https://doi.org/10.13005/bbra/2850

Jiang J, Jin M, Li X, et al (2020) Recent progress and trends in the analysis and identification of rhamnolipids. Appl Microbiol Biotechnol 104:8171-8186. https://doi.org/10.1007/s00253-020-10841-3 DOI: https://doi.org/10.1007/s00253-020-10841-3

Downloads

Publicado

2025-02-17

Edição

Seção

Gestão do Conhecimento e Sociobiodiversidade das Áreas Protegidas de Carajás

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)