Biossurfactante produzido por linhagem termo-halofílica de Bacillus alveayuensis: caracterização química e avaliação da atividade tensoativa em meio poroso com óleo e sobre microrganismos

• Autor(a) principal: Argentin, Marcela Nunes
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-19072022-120609/
• topic: Ação antimicrobiana; Antimicrobial action; Extremófilo; Extremophile; Lipopeptide; Lipopeptídeo; Molhabilidade; Petróleo; Petroleum; Wettability

Biossurfactantes são moléculas anfifílicas provenientes de metabolismo secundário microbiano capazes de reduzir a tensão superficial e interfacial entre fases não miscíveis, possuindo assim, uma ampla gama de aplicações industriais e ambientais. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo a caracterização do biossurfactante produzido pela linhagem bacteriana Ar70C7-2, isolada de amostras rochosas de um reservatório de petróleo offshore profundo localizado na Bacia de Campos (RJ). A estrutura química, propriedades tensoativas e ação antimicrobiana do biossurfactante foram estudadas para fins de aplicação na indústria do petróleo e de biocontrole microbiano. Essa linhagem, que apresentou 100% de similaridade com Bacillus alveayuensis, foi cultivada em Meio Mineral com glicerol e NH4NO3, contendo 70 g/L de NaCl, incubada a 55 °C e sem agitação para a produção de biossurfactante. O tensoativo produzido foi removido do meio através de precipitação ácida (HCl 6M), com rendimento de 0,27 g/L, seguido de extração com clorofórmio, semipurificação em coluna de sílica gel 60 e purificação no sistema Äkta Purifier acoplado a uma coluna C18. Suas propriedades tensoativas foram avaliadas indiretamente através de medidas do índice de emulsificação (E24) e diretamente pela tensão superficial e interfacial em tensiômetro automático, usando o método do anel de Du Nouy. Sua composição de aminoácidos foi determinada por HPLC, a quantificação de ácidos graxos por cromatografia gasosa e a estrutura química por espectroscopia de massas. O biossurfactante semipurificado (0,1%) apresentou E24 acima de 55%, tensão superficial de 31,8 mN/m, tensão interfacial (contra n-hexadecano) de 17,6 mN/m e concentração micelar crítica de 65 mg/L. Sua composição proteica foi de 7%, com cadeia de ácidos graxos variando de C14 a C18 e homólogo C16 como o mais abundante. A presença de cadeia de ácidos graxos juntamente a aminoácidos indica que o biossurfactante pertence à classe dos lipopeptídeos. Os espectros de massa indicam a presença de surfactina (m/z 1066, 1072, 1078 e 1081) e iturina (1066, 1072 e 1078), além de fengicinas (m/z 1331, 1354, 1410, 1424, 1434, 1452, 1495, 1553 e 1623). O biossurfactante semipurificado foi usado em testes de atividade antifúngica contra onze linhagens de fungos fitopatogênicos, onde foi observada completa inibição do crescimento das hifas em Moniliophthora perniciosa, Phytophthora sojae e Lasidiplodia euphorbicola e inibição parcial em Ceratocystis paradoxa, Sclerotinia sclerotiorum, Rhizopus microsporus, Aspergillus flavus e Aspergillus niger. A atividade do tensoativo também foi testada contra as linhagens bacterianas Bacillus subtilis (ATTC 6633 e 21332), Staphylococcus epidermidis (ATTC 12228 e 35984), Pseudomonas fluorescens (ATTC 13525), Escherichia coli (ATTC 25922) e Desulfovibrio marinus BRS-1. Nos testes de microdiluição o biossurfactante causou uma inibição inicial pronunciada no crescimento de B. subtilis 6633, S. epidermidis (12228 e 35984), e moderada em P. fluorescens 13525. Sobre a bactéria redutora de sulfato D. marinus BRS-1 o biossurfactante mostrou ação bacteriostática e bactericida nas concentrações 2.250 e 2.500 μg/mL, respectivamente. O tensoativo semipurificado teve sua capacidade de recuperação de óleo em meio poroso avaliada pelo método de lavagem de areia, sendo capaz de remover, aproximadamente, 30% do óleo de motor (10W40) presente na amostra. O bissurfactante produzido pela linhagem estudada mostrou potencial aplicação em processos de MEOR e biorremediação de óleo, além de ser capaz de inibir o crescimento de fungos e bactérias, podendo ter utilidade com agente de biocontrole.