Desenvolvimento de bioprocesso para formulação de aditivo probiótico composto de esporos de Bacillus subtilis var. subtillis B-3666, utilizando subprodutos das indústrias de soja e cana, com aplicação no setor de nutrição animal

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Santos, Tarcila Bueno dos, 1982-
Orientador(a): Soccol, Carlos Ricardo, 1953-
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Bacillus subtilis
Probióticos
Ave - Criação
Soja
Cana-de-açúcar
Melaço
Tecnologia Química
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/70908
Resumo: Orientador: Prof. Dr.Carlos Ricardo Soccol
id UFPR_6a29c5f3cfd2be66ea4dd8a0dc4242a7
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/70908
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str
spelling Santos, Tarcila Bueno dos, 1982-Sella, Sandra Regina Barroso RuizUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Bioprocessos e BiotecnologiaSoccol, Carlos Ricardo, 1953-2021-07-08T21:23:59Z2021-07-08T21:23:59Z2018https://hdl.handle.net/1884/70908Orientador: Prof. Dr.Carlos Ricardo SoccolCoorientadora: Drª Sandra Regina Barroso Ruíz SellaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia. Defesa : Curitiba, 28/09/2018Inclui referênciasÁrea de concentração: Biotecnologia Agroalimentar e Saúde Humana e AnimalResumo: No Brasil e no mundo observa-se um aumento na producao pecuaria e tambem na producao de frangos. Na avicultura industrial moderna, o sistema artificial de producao afeta o desenvolvimento da flora intestinal dos animais de forma marcante, pela falta de contato com uma microbiota natural. O uso de antibioticos com a finalidade de obter ganho de peso e de melhorar a conversao alimentar evoluiu para uma aplicacao generalizada na industria de alimentacao animal, causando problemas de seguranca alimentar e resistencia microbiana. Neste sentido, os probioticos sao uma alternativa segura e proeminente ao uso de antibioticos, em virtude de beneficios a saude, seguranca e melhora de desempenho. Os produtos disponiveis no mercado possuem em sua formulacao ingredientes sinteticos, o que dificulta a aplicacao em larga escala. Portanto, o objetivo deste trabalho foi produzir um aditivo probiotico composto de esporos de B. subtilis var. subtilis B-3666, por meio do desenvolvimento e otimizacao de bioprocesso, que utiliza subprodutos agroindustriais de soja e cana (abundantes na regiao sul do Brasil), visando a obtencao de um produto de baixo custo, alta qualidade, gerado em um processo de alta produtividade, com aplicabilidade no setor avicola e demais setores agropecuarios. Na primeira etapa foi realizada a avaliacao dos diferentes residuos e subprodutos da agroindustria na composicao do meio de esporulacao, por fermentacao de estado solido, em escala laboratorial, com o objetivo de a selecao de substrato e suporte, baseados em parametros como disponibilidade, custo e produtividade. Os melacos de soja e cana, como substrato, e a casca de soja como suporte, forneceram uma produtividade de 2,9 x 1010 UFC/g massa de seca em 96 horas de cultivo. Posteriormente, foi realizada a otimizacao das principais variaveis do processo, atraves de uma sequencia de planejamentos experimentais, com a utilizacao de, paralelamente, os substratos: melaco de soja e melaco de cana. Os resultados foram de 9,7 x 1013UFC/g de massa seca para o substrato melaco de soja e 6,9 x 1012UFC/g de massa seca para o substrato melaco de cana, com adicao de extrato de levedura (3g%) e milhocina (3g%), respectivamente, como fontes de nitrogenio. A etapa de escalonamento foi conduzida somente com o melaco de cana, em virtude de sua maior disponibilidade comercial. Foram avaliados diferentes tipos de biorreatores (bandeja, vidro e saco plastico ou bag), o processo escalonado foi otimizado e validado, e a cinetica de esporulacao determinada. O reator tipo bandeja forneceu a maior produtividade de esporos, 2,3 x 1013 UFC/g de massa seca em 48 horas de cultivo, pH inicial 7,0}0,5 e umidade inicial 65%, altura do leito 3,0 cm. O produto final foi caracterizado quanto ao perfil bioquimico da cepa, e estudos de estabilidade. As caracteristicas principais da cepa foram mantidas e a quantificacao de esporos conservou-se por ate 60 dias (tempo maximo do estudo). O processo desenvolvido, foi otimizado em 03 logs, sendo inovador, com custos de materia prima de producao estimados em R$1,10. Nao foram encontrados processos analogos descritos na literatura, de alta produtividade, e o valor obtido foi superior ao de produtos similares disponiveis no mercadoAbstract: In Brazil and in the world has been regarded that livestock production has increased and the poultry production too. In modern broiler industry, the artificial production system affects strongly the development of the intestinal flora of the animals, by the lack of contact with a normal microflora. The use of antibiotics in order to obtain weight gain and improving feed conversion has evolved into a broad application in the animal feed industry, causing safety problems and microbial resistance. In this way, probiotics are safe and prominent alternative to the use of antibiotics because of health benefits, safety and performance improvement. The commercially available products have synthetic ingredients in its formulation, hampering the scale up application. Therefore, the aim of this work was to produce a probiotic additive compound of spores of B. subtilis var. subtilis B-3666, through the development and bioprocess optimization, using agroindustrial by-products of soy and sugar cane (abundant in southern Brazil), in order to obtain a low-cost product, high quality, generated in a high productivity process with applicability in the poultry industry and other agricultural sectors. In the first step, the evaluation of different waste and agricultural by-products on sporulation medium composition by solid state fermentation on a laboratory scale was performed, aiming the substrate and support selection based on criteria such as availability, cost and productivity. The soy and sugar cane molasses as substrate and soybean hulls as support, provide a 2.9 x 1010 CFU/g dry weight yield in 96 hours of cultivation. Afterwards, the optimization of process variables was performed through a sequence of experimentais designs, using in parallel, soy molasses and cane molasses substrates. The yield results were 9.7 x 1013UFC/g dry weight for the soy molasses substrate and 6.9 x 1012UFC / g dry mass to cane molasses substrate with added yeast extract (3g%) and corn steep liquor (3g%) respectively as nitrogenio sources. The scale up has been conducted only with cane molasses, by virtue of their greater commercial availability. Different types of bioreactor was evaluated (tray, glass and plastic Bag or bag), the scale up was optimized and validated, and the kinetic sporulation was performed. The tray-type reactor provided the highest spore yield, 2.3 x 1013CFU/g dry weight in 48 hours of cultivation, initial pH 7.0 } 0.5 and 65% initial moisture, bed height 3.0 cm. The final product was characterized as the biochemical strain profile, and stability studies. The main characteristics of the strain were maintained and the spore quantification was maintained for up to 60 days (maximum study time). The process developed has been optimized in 03 logs, being innovative, with production raw material costs estimated at R$ 1.10, as there is not others procedures described in the literature, has high yield, and the value obtained was higher than similar products available on the market1 arquivo (193 p.) : il. (algumas color.).application/pdfBacillus subtilisProbióticosAve - CriaçãoSojaCana-de-açúcarMelaçoTecnologia QuímicaDesenvolvimento de bioprocesso para formulação de aditivo probiótico composto de esporos de Bacillus subtilis var. subtillis B-3666, utilizando subprodutos das indústrias de soja e cana, com aplicação no setor de nutrição animalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - TARCILA BUENO.pdfapplication/pdf2194264https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/70908/1/R%20-%20T%20-%20TARCILA%20BUENO.pdfdeced68d804aa02645545b9586a3c622MD51open access1884/709082021-07-08 18:23:59.848open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/70908Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082021-07-08T21:23:59Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Desenvolvimento de bioprocesso para formulação de aditivo probiótico composto de esporos de Bacillus subtilis var. subtillis B-3666, utilizando subprodutos das indústrias de soja e cana, com aplicação no setor de nutrição animal
title Desenvolvimento de bioprocesso para formulação de aditivo probiótico composto de esporos de Bacillus subtilis var. subtillis B-3666, utilizando subprodutos das indústrias de soja e cana, com aplicação no setor de nutrição animal
spellingShingle Desenvolvimento de bioprocesso para formulação de aditivo probiótico composto de esporos de Bacillus subtilis var. subtillis B-3666, utilizando subprodutos das indústrias de soja e cana, com aplicação no setor de nutrição animal
Santos, Tarcila Bueno dos, 1982-
Bacillus subtilis
Probióticos
Ave - Criação
Soja
Cana-de-açúcar
Melaço
Tecnologia Química
title_short Desenvolvimento de bioprocesso para formulação de aditivo probiótico composto de esporos de Bacillus subtilis var. subtillis B-3666, utilizando subprodutos das indústrias de soja e cana, com aplicação no setor de nutrição animal
title_full Desenvolvimento de bioprocesso para formulação de aditivo probiótico composto de esporos de Bacillus subtilis var. subtillis B-3666, utilizando subprodutos das indústrias de soja e cana, com aplicação no setor de nutrição animal
title_fullStr Desenvolvimento de bioprocesso para formulação de aditivo probiótico composto de esporos de Bacillus subtilis var. subtillis B-3666, utilizando subprodutos das indústrias de soja e cana, com aplicação no setor de nutrição animal
title_full_unstemmed Desenvolvimento de bioprocesso para formulação de aditivo probiótico composto de esporos de Bacillus subtilis var. subtillis B-3666, utilizando subprodutos das indústrias de soja e cana, com aplicação no setor de nutrição animal
title_sort Desenvolvimento de bioprocesso para formulação de aditivo probiótico composto de esporos de Bacillus subtilis var. subtillis B-3666, utilizando subprodutos das indústrias de soja e cana, com aplicação no setor de nutrição animal
author Santos, Tarcila Bueno dos, 1982-
author_facet Santos, Tarcila Bueno dos, 1982-
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Sella, Sandra Regina Barroso Ruiz
Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Tarcila Bueno dos, 1982-
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Soccol, Carlos Ricardo, 1953-
contributor_str_mv Soccol, Carlos Ricardo, 1953-
dc.subject.por.fl_str_mv Bacillus subtilis
Probióticos
Ave - Criação
Soja
Cana-de-açúcar
Melaço
Tecnologia Química
topic Bacillus subtilis
Probióticos
Ave - Criação
Soja
Cana-de-açúcar
Melaço
Tecnologia Química
description Orientador: Prof. Dr.Carlos Ricardo Soccol
publishDate 2018
dc.date.issued.fl_str_mv 2018
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-07-08T21:23:59Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-07-08T21:23:59Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1884/70908
url https://hdl.handle.net/1884/70908
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 1 arquivo (193 p.) : il. (algumas color.).
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/70908/1/R%20-%20T%20-%20TARCILA%20BUENO.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv deced68d804aa02645545b9586a3c622
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv informacaodigital@ufpr.br
_version_ 1847526094645755904

Registros relacionados