Otimização da produção de biossurfactantes por microrganismos isolados de painéis fotovoltaicos
| dc.contributor.advisor1 | Duarte, Iolanda Cristina Silveira | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2626035341263254 | por |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0002-9141-1010 | por |
| dc.contributor.author | Prado, Mateus Henrique Dezzotti | |
| dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0009-0009-7679-0380 | por |
| dc.date.accessioned | 2025-01-20T23:10:00Z | |
| dc.date.available | 2025-01-20T23:10:00Z | |
| dc.date.issued | 2024-12-17 | |
| dc.description.abstract | Biosurfactants are amphiphilic molecules with great potential for application in the biotechnology industry, surpassing synthetic surfactants in terms of sustainability, degradability, reduced toxicity and resistance to different temperatures, pH and salinity. Microorganisms found in extreme anthropogenic environments have the potential to synthesize such molecules of biotechnological interest due to their ability to withstand extreme conditions. In this sense, the present study aimed to evaluate the production of biosurfactants by Serratia nematodiphila, Sphingomonas paucimobilis and Microbacterium hydrothermale isolated from photovoltaic panels. After confirmation of the synthesis by M. hydrothermale, production was optimized through a full factorial experiment, in which the chosen strain produced a molecule with low emulsifying capacity, but with surface tension reduction properties from 72 mN.m-1 to 34.20 mN.m-1 . Process monitoring included analyses of cell growth, sugar consumption, reduction of surface tension and pH, evidencing the production of the biosurfactant predominantly in the stationary growth phase and a productivity of 9.93 g.L-1 at the end of the 120 hours of fermentation. Additional tests demonstrated the emulsification capacity of the molecule with mineral oils ranging from 4.59% to 6.82%. Subsequently, physicochemical analyses indicated the production of an anionic biosurfactant of phospholipid nature with a critical micellar concentration of 3% (30 g.L-1 ), positive result for drop collapse, high capacity to provide greater surface wettability and oil spreading with a clear zone diameter of 4.7 cm. The stability of the molecule was determined within the temperature range of 20 to 70°C at neutral pH and NaCl concentration up to 10 g.L-1 . Further analysis confirmed the glycophospholipid nature of the produced biosurfactant with total sugar concentration of the molecule as 24.05%, while the total lipids estimate was 75.95%. Finally, the main functional groups –OH, C=O, C=C, –CH2 , C–O–C and aromatic rings present in the biosurfactant structure were determined from a semi-structural analysis in FTIR. | en |
| dc.description.resumo | Os biossurfactantes são moléculas anfifílicas com grande potencial de aplicação na indústria da biotecnologia, superando os surfactantes sintéticos em termos de sustentabilidade, degradabilidade, redução na toxicidade e resistência a diferentes temperaturas, pH e salinidade. Os microrganismos encontrados em ambientes antrópicos de condições extremas apresentam potencial para sintetizar tais moléculas de interesse biotecnológico devido sua capacidade de suportar condições extremas. Nesse sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar a produção de biossurfactantes por Serratia nematodiphila, Sphingomonas paucimobilis e Microbacterium hydrothermale isolados de painéis fotovoltaicos. Após a confirmação da síntese por M. hydrothermale, a produção foi otimizada por meio de um experimento fatorial completo, no qual a cepa escolhida produziu uma molécula com baixa capacidade emulsificante, mas com propriedades de redução de tensão superficial de 72 mN.m-1 para 34,20 mN.m-1 . O monitoramento do processo incluiu análises de crescimento celular, consumo de açúcares, redução da tensão superficial e pH, evidenciando a produção do biossurfactante predominantemente na fase estacionária de crescimento e uma produtividade de 9,93 g.L-1 ao final das 120 horas de fermentação. Testes adicionais demonstraram a capacidade de emulsificação da molécula com óleos minerais variando entre 4,59% e 6,82%. Em seguida, análises físico-químicas apontaram a produção de um biossurfactante aniônico de natureza fosfolipídica com concentração micelar crítica de 3% (30 g.L-1 ), resultado positivo para colapso de gota, alta capacidade proporcionar maior molhabilidade de superfícies e espalhamento de óleo com diâmetro da zona clara de 4,7 cm. Foi determinada a estabilidade da molécula dentro do intervalo de temperatura de 20 a 70°C em pH neutro e concentração de NaCl até 10 g.L-1 . Análises adicionais confirmaram a natureza glicofosfolipídica do biossurfactante produzido com concentração total de açúcares da molécula como 24,05%, enquanto a estimativa dos lipídios totais de 75,95%. Por fim, os principais grupos funcionais –OH, C=O, C=C, –CH2 , C–O–C e anéis aromáticos presentes na estrutura do biossurfactante foram determinados a partir de uma análise semi-estrutural em FTIR. | por |
| dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | por |
| dc.description.sponsorshipId | 2023/14029-2 | por |
| dc.identifier.citation | PRADO, Mateus Henrique Dezzotti. Otimização da produção de biossurfactantes por microrganismos isolados de painéis fotovoltaicos. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciências Biológicas) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21254. | por |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21254 | |
| dc.language.iso | por | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
| dc.publisher.address | Campus Sorocaba | por |
| dc.publisher.course | Ciências Biológicas - CB-So | por |
| dc.publisher.initials | UFSCar | por |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
| dc.subject | Biossurfactantes | por |
| dc.subject | Biosurfactant | en |
| dc.subject | Microbacterium Hydrothermale | en |
| dc.subject | Otimization | en |
| dc.subject | Otimização | por |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA | por |
| dc.title | Otimização da produção de biossurfactantes por microrganismos isolados de painéis fotovoltaicos | por |
| dc.title.alternative | Optimization of biosurfactant production by isolated microorganisms of photovoltaic panels | por |
| dc.type | TCC | por |
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