Producción de biosurfactantes por Pseudomonas aeruginosa a partir de residuos de cacao (Theobroma cacao L.) y su potencial en dispersión oleosa
DOI:
https://doi.org/10.37002/biodiversidadebrasileira.v15i1.2637Palabras clave:
Amazonas; recursos renovables; bacteria; tensioactivoResumen
Los biosurfactantes (BS) son moléculas de gran relevancia industrial, reconocidas por sus propiedades tensoactivas y su potencial para ser producidas por microorganismos que utilizan fuentes alternativas de carbono y energía. El cacao (Theobroma cacao L.), un fruto amazónico ampliamente utilizado como materia prima en la producción de chocolate, representa un recurso alternativo ejemplar. A pesar de la falta de valor económico atribuido a los residuos generados del procesamiento del cacao, estos subproductos pueden transformarse en sustratos valiosos para la producción de BS. Este estudio evalúa la eficacia de Pseudomonas aeruginosa BM02 en la producción de BS, aprovechando los residuos de cacao como sustrato principal, y además investiga el potencial del BS resultante como agente dispersante de aceite. El BS crudo presentó una concentración de ramnolípidos de 3,06 g/L y un índice de emulsificación del 60%, influyendo significativamente en su capacidad de dispersión de aceite, medida en 2,5 cm²/min después de 10 minutos. Estos hallazgos subrayan la viabilidad, innovación y sostenibilidad de utilizar los residuos de cacao como materia prima para la producción de BS, con aplicaciones prometedoras para la biorremediación de áreas contaminadas por hidrocarburos. Además, este enfoque contribuye directamente a la economía circular en la Amazonía, ya que la utilización sostenible de los desechos del procesamiento muestra potencial para aumentar el valor agregado dentro de la cadena productiva local, brindando así importantes implicaciones sociales al fomentar el crecimiento económico en la región.
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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
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