Prospecting new compounds with antimicrobial action to control of contaminants in fuel ethanol fermentation - Ranke, Fabiane Fernanda de Barros (2021)
As bactérias ácido láticas são contaminantes comuns na indústria do bioetanol. Alguns tratamentos têm sido utilizados para reduzir a contaminação bacteriana na fermentação, porém seus usos são limitados devido ao alto custo, resistência bacteriana, toxicidade para a levedura, regulamentações e aspectos ambientais. Essa pesquisa teve como objetivo estudar novos produtos (de síntese química e natural) com propriedade antimicrobiana, livres ou imobilizados em suportes naturais, a fim de substituir ou melhorar a eficiência das moléculas atualmente utilizadas na indústria para o controle de Limosilactobacillus fermentum. Os testes de atividade antimicrobiana in vitro determinaram a Concentração Inibitória Mínima (CIM) de 0,8 a 0,9 mg L-1 de Monensina Sódica (MS) e 150 mg L-1 a 230 mg L-1 de Dióxido de Cloro (DC), algumas das principais moléculas utilizadas atualmente. Os corantes Violeta Genciana (VG) e Azul de Metileno (AM) também foram estudados como alternativa e demonstraram ação antibacteriana em 20 mg L-1 e 60 mg L-1, respectivamente. Além disso, VG e MS podem atuar sinergicamente com CIM de 10 e 0,5 mg L-1. Testes com AM e DC mostraram sinergia com CIM de 40 mg L-1 para AM e 125 mg L-1 para DC. A imobilização de VG em grânulos de Alginato/Semente de Abacate (Al/Av) apresentou 100% de inibição a 100 mg L-1 de corante, após 48 h de incubação a 37 °C em meio MRS. Esta técnica não foi eficaz na adsorção do AM, que se desprendeu facilmente do gel durante o processo de incubação. Os grânulos de VG Al/Av mostraram eficácia em 42 reciclos, comprovando sua estabilidade e eficácia. Foram testados os sobrenadantes delevurados do cultivo das leveduras Sporobolomyces japonicus, Sporidiobolus pararoseus, Rhodotorula mucilaginosa and Saccharomyces cerevisiae M-26, que não mostraram inibição de L. fermentum nas condições testadas. Na triagem dos extratos vegetais, Eucalyptus urograndis inibiu L. fermentum e o extrato de Agave americana inibiu S. cerevisiae, ambos nas concentrações de 10.000 mg L-1. O extrato de eucalipto não foi tóxico para S. cerevisiae, no entanto houve inibição parcial de L. fermentum em cultura mista com S. cerevisiae em fermentação Fed-batch. O óleo essencial de alecrim mostrou ação antibacteriana com CIM de 103 mg L-1 em processo de Fed-batch em cultura mista após 5 reciclagens celulares, com alto rendimento etanólico e sem efeito contra S. cerevisiae, sugerindo que esse óleo deve ser mais estudado para aplicações industriais.