Comparação do potencial biotecnológico de Penicillium sp e Chrysosporim sp na produção sustentável de biossurfactante utilizando resíduos agroindustriais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Lima, Sonally de Oliveira
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso embargado
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual da Paraíba
Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP
Brasil
UEPB
Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/5196
Resumo: Biossurfactantes e bioemulsificantes são moléculas anfipáticas, reduzem a tensão superficial e interfacial, são biodegradáveis e de baixa toxicidade. Apesar dos desafios de altos custos e baixos rendimentos, o uso de resíduos agroindustriais como substratos alternativos apresenta uma solução sustentável. Este trabalho avaliou a influência das cascas de abacaxi e do óleo pós-fritura, utilizados pelos fungos Penicillium sp. e Chrysosporium sp., na produção de biossurfactantes e bioemulsificantes. Foi utilizado o planejamento Box Behnken Design com 15 ensaios. Os meios foram incubados em Erlenmeyers contendo 50 mL do meio de produção com 10% de inóculos (10⁷ cel/mL), por 138 horas, a 150 rpm e 28°C. Os biossurfactantes produzidos foram avaliados por meio de medidas de tensão superficial e índice de emulsificação, utilizando óleo pós-fritura e óleo de motor queimado como substratos hidrofóbicos. Foram analisadas a dispersão de óleo em água e as características das emulsões. A composição química dos biossurfactantes foi determinada pelo teor de lipídeos e carboidratos, com grupos funcionais caracterizados por espectroscopia de nfravermelho (FTIR) e carga iônica pelo potencial zeta. A fitotoxicidade foi avaliada em sementes de alface.Os resultados mostraram uma redução da tensão superficial para 55,74 mN/m (Penicillium sp.) e 53,22 mN/m Chrysosporium sp.). O índice de emulsificação com o líquido metabólito foi de 81,12% com óleo de motor queimado (Penicillium sp.) e 45,16% com óleo pós fritura (Chrysosporium sp.), formando emulsões água-em-óleo e óleo-em-água, respectivamente. Os rendimentos foram de 0,76 g/L e 0,60 g/L, com composições de carboidratos de 48,58% e 41,63% e de lipídios de 2,99% e 1,99%. O índice de emulsão dos biossurfactantes e bioemulsificantes extraídos na concentração de 1 mg/ mL com óleo de motor foi de 60% e 59,09%, respectivamente. Análises de FTIR identificaram bandas expressivas em 3304 cm⁻¹ e 3327 cm⁻¹ (O-H e N-H), em 1024 cm⁻¹ e 1028 cm⁻¹ (C-CO-C), características de compostos poliméricos e ligações glicosídicas, sugerindo que ambos podem ser glicolipídios. A avaliação revelou que Penicillium sp. não apresentou efeitos tóxicos nas plantas, enquanto Chrysosporium sp. exibiu uma toxicidade moderada na concentração de 1 mg/mL. Os resultados destacam a viabilidade da biotransformação de resíduos como substratos econômicos, com potencial para aplicações industriais e ambientais.
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Foi utilizado o planejamento Box Behnken Design com 15 ensaios. Os meios foram incubados em Erlenmeyers contendo 50 mL do meio de produção com 10% de inóculos (10⁷ cel/mL), por 138 horas, a 150 rpm e 28°C. Os biossurfactantes produzidos foram avaliados por meio de medidas de tensão superficial e índice de emulsificação, utilizando óleo pós-fritura e óleo de motor queimado como substratos hidrofóbicos. Foram analisadas a dispersão de óleo em água e as características das emulsões. A composição química dos biossurfactantes foi determinada pelo teor de lipídeos e carboidratos, com grupos funcionais caracterizados por espectroscopia de nfravermelho (FTIR) e carga iônica pelo potencial zeta. A fitotoxicidade foi avaliada em sementes de alface.Os resultados mostraram uma redução da tensão superficial para 55,74 mN/m (Penicillium sp.) e 53,22 mN/m Chrysosporium sp.). O índice de emulsificação com o líquido metabólito foi de 81,12% com óleo de motor queimado (Penicillium sp.) e 45,16% com óleo pós fritura (Chrysosporium sp.), formando emulsões água-em-óleo e óleo-em-água, respectivamente. Os rendimentos foram de 0,76 g/L e 0,60 g/L, com composições de carboidratos de 48,58% e 41,63% e de lipídios de 2,99% e 1,99%. O índice de emulsão dos biossurfactantes e bioemulsificantes extraídos na concentração de 1 mg/ mL com óleo de motor foi de 60% e 59,09%, respectivamente. Análises de FTIR identificaram bandas expressivas em 3304 cm⁻¹ e 3327 cm⁻¹ (O-H e N-H), em 1024 cm⁻¹ e 1028 cm⁻¹ (C-CO-C), características de compostos poliméricos e ligações glicosídicas, sugerindo que ambos podem ser glicolipídios. A avaliação revelou que Penicillium sp. não apresentou efeitos tóxicos nas plantas, enquanto Chrysosporium sp. exibiu uma toxicidade moderada na concentração de 1 mg/mL. Os resultados destacam a viabilidade da biotransformação de resíduos como substratos econômicos, com potencial para aplicações industriais e ambientais.Biosurfactants and bioemulsifiers are amphipathic molecules, reduce surface and interfacial tension, are biodegradable and have low toxicity. Despite the challenges of high costs and low yields, the use of agro-industrial waste as alternative substrates presents a sustainable solution. This study evaluated the influence of pineapple peels and post-frying oil used by the fungi Penicillium sp. and Chrysosporium sp. on the production of biosurfactants and bioemulsifiers. A Box Behnken Design with 15 trials was used. The media were incubated in Erlenmeyer flasks containing 50 mL of the production medium with 10% inoculum (10⁷ cell/mL) for 138 hours at 150 rpm and 28°C. The biosurfactants produced were evaluated using surface tension and emulsification index measurements, using post-frying oil and burnt engine oil as hydrophobic substrates. The dispersion of oil in water and the characteristics of the emulsions were analyzed. The chemical composition of the biosurfactants was determined by lipid and carbohydrate content, with functional groups characterized by infrared spectroscopy (FTIR) and ionic charge by zeta potential. Phytotoxicity was assessed on lettuce seeds. The results showed a reduction in surface tension to 55.74 mN/m (Penicillium sp.) and 53.22 mN/m (Chrysosporium sp.). The emulsification index with the metabolite liquid was 81.12% with burnt motor oil (Penicillium sp.) and 45.16% with post-frying oil (Chrysosporium sp.), forming water-in-oil and oil-in-water emulsions, respectively. The yields were 0.76 g/L and 0.60 g/L, with carbohydrate compositions of 48.58% and 41.63% and lipid compositions of 2.99% and 1.99%. The emulsion index of the biosurfactants and bioemulsifiers extracted at a concentration of 1 mg/mL with engine oil was 60% and 59.09%, respectively. FTIR analysis identified significant bands at 3304 cm-¹ and 3327 cm-¹ (O-H and N-H), at 1024 cm-¹ and 1028 cm-¹ (C-CO-C), characteristic of polymeric compounds and glycosidic bonds, suggesting that both may be glycolipids. The evaluation revealed that Penicillium sp. showed no toxic effects on plants, while Chrysosporium sp. exhibited moderate toxicity at a concentration of 1 mg/mL. The results highlight the feasibility of biotransforming waste as economical substrates, with potential for industrial and environmental applications.FAPESQUniversidade Estadual da ParaíbaPró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGPBrasilUEPBPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQCarvalho, Hélvia Casullo de Araújohttp://lattes.cnpq.br/2296117175334898Galdino, Pablícia Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/7374715406746162Brito, Deoclecio Ferreira dehttp://lattes.cnpq.br/2809045289696992Souza, Neyliane Costa dehttp://lattes.cnpq.br/0252602079342176Lima, Sonally de Oliveira2025-05-16T16:05:56Z2999-12-312024-12-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfLIMA, Sonally de Oliveira. Comparação do potencial biotecnológico de Penicillium sp e Chrysosporim sp na produção sustentável de biossurfactante utilizando resíduos agroindustriais. 2025. 59 f. Dissertação ( Programa de Pós-Graduação em Química - Mestrado) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2024.http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/5196porinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPBinstname:Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)instacron:UEPB2025-05-16T16:06:25Zoai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/5196Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/PUBhttp://tede.bc.uepb.edu.br/oai/requestbc@uepb.edu.br||opendoar:2025-05-16T16:06:25Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)false
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