Recuperação e purificação de ramnolipídeos produzidos por pseudomonas aeruginosa P029-GVIIA utilizando melaço de cana como substrato

Biosurfactants are molecules produced by microorganisms mainly bacteria as Pseudomonas and Bacillus. Among the biosurfactants, rhamnolipids play an important role due to their tensoactive as well as emulsifying properties. Besides can be produced in a well consolidated way the production costs of biosurfactants are quite expansive mainly if downstream processing is goning to be considered. Actually, attention has been given to identification of biosurfactants as well as optimization of its fermentative processes including downstream ones. This work deals with the development of strategies to recovery and purification of rhamnolipids produced by Pseudomonas aeruginosa P029-GVIIA using sugar-cane molasses as substrate. Broth free of cells was used in order to investigate the best strategies to recovery and purification produced by this system. Between the studied acids (HCl and H2SO4) for the acid precipitation step, HCl was the best one as has been showed by the experimental design 24. Extraction has been carried out using petroleum ether and quantification has been done using the thioglycolic acid method. Adsorption studies were carried out with activated carbon in a batch mode using a 24 experimental design as well as combined with an hydrophobic resin Streamline Phenyl aiming to separate the produced biosurfactant. Biosurfactant partial identification was carried out using High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Experiments in batch mode showed that adsorption has been controlled mainly by pH and temperature. It was observed a reduction of 41.4% for the liquid phase and the solid phase it was possible to adsorb up to 15 mg of rhamnolipd/g of activated carbon. The kinetics of adsorption has been well fitted to a pseudo-first order reaction with velocity constant (k1) of 1.93 x 10-2 min-1. Experiments in packed bed ranging concentration on eluent (acetone) has been shown the highest recovery factor of 98% when pure acetone has been used. The combined effect if using activated carbon with an hydrophobic resin Streamline Phenyl has been shown successful for the rhamnolipids purification. It has been possible to purify a fraction of the crude broth with 98% of purity when the eluted of activated carbon packed bed was used with pure acetone

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Os biossurfactantes são produzidos por microrganismos, principalmente, bactérias do tipo Pseudomonas e Bacillus. Entre os biossurfactantes, o rhamnolipídeo é o mais estudado devido as suas propriedades tensoativas e emulsificantes. Apesar do processo biotecnológico de produção de biossurfactante, já tenha sido estabelecido há alguns anos, o alto custo de produção e o caro processo de downstream têm impedido sua ampla utilização. Deste modo, os últimos estudos estão concentrados na identificação de potenciais surfactantes, na avaliação de suas propriedades e na otimização dos processos fermentativos para sua produção, bem como das etapas de purificação. Assim, o presente estudo tem como objetivo desenvolver estratégias para a recuperação e purificação de ramnolipídeos produzidos por Pseudomonas aeruginosa P029-GVIIA utilizando melaço de cana como substrato. Com o caldo fermentado livre de células estudou-se as melhores técnicas de recuperação e purificação do biossurfactante produzido para este sistema. Dentre os ácidos estudados (HCl e H2SO4) para a etapa de precipitação ácida o HCl foi o que obteve melhor resultado através de um planejamento experimental 24. A extração foi realizada com o éter de petróleo e a quantificação através do método do ácido tioglicólico. Estudos de adsorção foram realizados com carvão ativado tanto em batelada através de um planejamento experimental 24 como em leito fixo com carvão ativado e o seu efeito combinado com uma resina de interação hidrofóbica Streamline Phenyl, com a finalidade de separar o biossurfactante produzido. Para a identificação parcial foi utilizada a cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os ensaios em batelada mostraram que a adsorção é governada pelo pH e pela temperatura. A redução da concentração de ramnolipídeo para a fase liquida foi de 41,4% e para a fase sólida, foi possível adsorver os biossurfactantes na proporção de 15 mg de ramnolipídeo/ g de carvão. A cinética em batelada foi ajustada ao modelo cinético de pseudo-primeira ordem obtendo o valor da constante de velocidade k1= 1,93 x 10-2 min.-1. Os ensaios em leito fixo variando a concentração da acetona (eluente), obteve fator de recuperação de ramnolipídeo de 98% de recuperação foi para a acetona pura. O efeito combinado em leito fixo do carvão ativado com a resina de interação hidrofóbica mostrou-se eficiente na purificação de ramnolipídeos. Foi possível purificar uma fração do caldo bruto, cuja pureza atingiu 98% ao se utilizar o eluido do carvão ativado com acetona pura