Produção ecológica de prodigiosina por Serratia marcescens UCP 1549 e aplicação como corante.

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Autor(a) principal: Silva, Lucas Albuquerque Rosendo da
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNICAP
Texto Completo: http://tede2.unicap.br:8080/handle/tede/1880
Resumo: Prodigiosin is a red pigment mainly produced by the Gram-negative bacterium Serratia marcescens, as an intracellular secondary metabolite with wide activity, which can be used in agriculture, fine chemistry and in the pharmaceutical and textile industry. In this work, Serratia marcescens UCP 1549 demonstrated biotechnological potential to produce prodigiosin by converting the renewable substrate corn bran (1%),as the only carbon source and salt solution [KH2PO4, K2HPO4, MgSO4.7H2O and SO4(NH4)2],after 72 h of incubation at 31°C and orbital shaking at 100 rpm. After this period, it was observed a biomass production of 7.24 g/L and red pigment of 1.68 g/L, identified as prodigiosin, through absorbance at 535 nm, Rf of 0.9 in thin layer chromatography (TLC) and functional groups obtained by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Prodigiosin showed color stability under different NaCl concentrations and pH values (2-6), however, there was a reduction in color at pH 8, 10 and 12, respectively. The application of the pigment in soap coloring was efficient, suggesting its promising potential as a natural dye in the cosmetic industry. From the ecological production of prodigiosin using corn bran, the effect of substrate concentration and pH on pigment yield was investigated by comparing corn bran and soluble starch as substrates, using a full-factorial design 22. The results obtained indicated higher bacterial growth and production of prodigiosin in the design assays with corn bran, however, the highest yield of prodigiosin occurred at the central point (1% of substrate and pH 7.5). The Pareto diagram showed that both variables had a significant influence on the production of prodigiosin, showing efficiency in the conversion of the alternative substrate. The bioprocess to produce prodigiosin and the dyeing with natural dye in cotton and synthetic fibers are part of the registration with the INPI of Registration of intellectual property.
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spelling Takaki, Galba Maria de CamposRodríguez, Dayana MonteroAndrade, Rosileide Fontenele da SilvaAraújo, Hélvia Walewska Casullo dehttp://lattes.cnpq.br/8535274496187669Silva, Lucas Albuquerque Rosendo da2024-06-11T23:30:33Z2021-11-19SILVA, Lucas Albuquerque Rosendo da. Produção ecológica de prodigiosina por Serratia marcescens UCP 1549 e aplicação como corante. 2021 78 f. Mestrado (Dissertação) - Universidade Católica de Pernambuco Programa de Pós-graduação em Desenvolvimento de Processos Ambientais. Mestrado em Desenvolvimento de Processos Ambientais, Recife, 2021.http://tede2.unicap.br:8080/handle/tede/1880Prodigiosin is a red pigment mainly produced by the Gram-negative bacterium Serratia marcescens, as an intracellular secondary metabolite with wide activity, which can be used in agriculture, fine chemistry and in the pharmaceutical and textile industry. In this work, Serratia marcescens UCP 1549 demonstrated biotechnological potential to produce prodigiosin by converting the renewable substrate corn bran (1%),as the only carbon source and salt solution [KH2PO4, K2HPO4, MgSO4.7H2O and SO4(NH4)2],after 72 h of incubation at 31°C and orbital shaking at 100 rpm. After this period, it was observed a biomass production of 7.24 g/L and red pigment of 1.68 g/L, identified as prodigiosin, through absorbance at 535 nm, Rf of 0.9 in thin layer chromatography (TLC) and functional groups obtained by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Prodigiosin showed color stability under different NaCl concentrations and pH values (2-6), however, there was a reduction in color at pH 8, 10 and 12, respectively. The application of the pigment in soap coloring was efficient, suggesting its promising potential as a natural dye in the cosmetic industry. From the ecological production of prodigiosin using corn bran, the effect of substrate concentration and pH on pigment yield was investigated by comparing corn bran and soluble starch as substrates, using a full-factorial design 22. The results obtained indicated higher bacterial growth and production of prodigiosin in the design assays with corn bran, however, the highest yield of prodigiosin occurred at the central point (1% of substrate and pH 7.5). The Pareto diagram showed that both variables had a significant influence on the production of prodigiosin, showing efficiency in the conversion of the alternative substrate. The bioprocess to produce prodigiosin and the dyeing with natural dye in cotton and synthetic fibers are part of the registration with the INPI of Registration of intellectual property.A prodigiosina é um pigmento vermelho produzido principalmente pela bactéria Gram-negativa Serratia marcescens, como metabólito secundário intracelular de ampla atividade, podendo ser empregado na agricultura, na química fina e na indústria farmacêutica e têxtil. Neste trabalho Serratia marcescens UCP 1549 demonstrou potencial biotecnológico de produzir prodigiosina convertendo o substrato renovável farelo de milho (1%) como única fonte de carbono, e solução de sais [KH2PO4, K2HPO4, MgSO4.7H2O e SO4(NH4)2], após 72 h de incubação a 31°C e agitação orbital de 100 rpm. Após esse período, foi observado uma produção de biomassa de 7,24 g/L e pigmento vermelho de 1,68 g/L, identificado como prodigiosina através de absorbância a 535 nm, Rf de 0,9 em cromatografia em camada delgada (CCD) e grupos funcionais obtidos pelo Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR).A prodigiosina demostrou estabilidade na cor frente a diferentes concentrações de NaCl e valores de pH (2-6), contudo, ocorreu redução da cor em pH 8,10 e 12, respectivamente. A aplicação do pigmento na coloração do sabonete foi eficiente, sugerindo seu potencial promissor como corante natural na indústria de cosméticos. A partir da produção ecológica da prodigiosina utilizando farelo de milho, foi investigado o efeito da concentração de substrato e do pH, no rendimento do pigmento comparando farelo de milho e amido solúvel como substratos, empregando planejamento fatorial completo 22. Os resultados obtidos indicaram maior crescimento bacteriano e produção de prodigiosina nos ensaios do planejamento com farelo de milho, contudo, o maior rendimento de prodigiosina ocorreu no ponto central (1% de substrato e pH 7,5). O diagrama de Pareto demonstrou que, ambas as variáveis apresentaram influência significativa na produção de prodigiosina, evidenciando eficiência na conversão do substrato alternativo. O bioprocesso de produção de prodigiosina e o tingimento como corante natural em fibras de algodão e sintéticas, assim como sua propriedade antimicrobiana, fazem parte do registro no INPI de Registro de propriedade intelectual.Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2024-06-11T23:30:33Z No. of bitstreams: 1 Ok_lucas_albuquerque_rosendo_silva.pdf: 1662372 bytes, checksum: 25bd3a3d5f524e18be08c9f7c9305b8b (MD5)Made available in DSpace on 2024-06-11T23:30:33Z (GMT). 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