PROPOSTA DE PROJETO DE PESQUISA PARA BOLSA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA– PIBIC – CNPq – UFU EDITAL Nº 02/2019

 PROPOSTA DE PROJETO DE PESQUISA PARA BOLSA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA– PIBIC – CNPq – UFU EDITAL Nº 02/2019

Avaliação da estabilidade do biossurfactante, produzido pela  Rhodotorula mucilaginosa, e a sua capacidade de remover hidrocarbonetos de solos e água

1. Resumo        

        Os biossurfactantes são moléculas anfipáticas, portanto possuem afinidade tanto por compostos polares como apolares. A habilidade de emulsificação, redução da tensão superficial e capacidade espumante, podem ser encontradas tanto nos surfactantes químicos quanto nos biológicos. Apesar dessas semelhanças, os biossurfactantes são considerados diferentes devido a sua baixa ou nenhuma toxicidade, biodegrabilidade e capacidade de suportar condições drásticas de temperatura, salinidade e pH. Essas diferenças despertam o interesse de vários setores industriais nessas biomoléculas, podendo se destacar indústrias cosméticas, farmacêuticas e alimentícias, as quais visam os biossurfactantes por serem menos tóxicos, biodegradáveis e serem produzidos naturalmente por microrganismos. Os testes realizados no experimento, como o índice de emulsificação, a estabilidade da emulsão, tensão superficial e concentração micelar crítica, foram importantes para que se obtivesse resultados do biossurfactante já extraído, afim de comparar com a sua natureza bruta. A observação dos resultados leva a concluir que a redução da tensão superficial é evidente, o que confirma a importância da realização destes testes em relação ao biossurfactante extraído e o biossurfactante bruto.

1. Introdução

        Biossurfactantes são moléculas anfipáticas, isto é, possuem uma parte hidrofóbica, a qual se liga a determinados resíduos apolares, e outra parte hidrofílica, em que a interação ocorre com resíduos polares. Devido a essa característica, os surfactantes apresentam propriedades como emulsificação, redução da tensão superficial e capacidade espumante, abrangendo um amplo campo de pesquisa que despertou interesse na utilização dessa molécula no setor industrial. (FRANZETTI et al., 2010; NITSCHKE; PASTORE, 2002).

        Um dos motivos do interesse das indústrias é devido as desvantagens exibidas pelos surfactantes químicos, como a sua alta toxicidade e o fato de não serem biodegradáveis, visto que é derivado do petróleo ou fontes de oleoquímicas, podendo acarretar problemas ambientais graves (DESAI e BANAT, 1997). Para amenizar riscos ao ambiente, pesquisas relacionadas a produção e utilização dos biossurfactantes tem aumentado, por sua maior biodegrabilidade, baixa toxicidade, maior estabilidade em variações de pH, temperatura e salinidade, além das vantagens oferecidas em relação a sua estrutura química funcional. Uma vez que as leis ambientais têm se tornado mais rígidas, o surfactante biológico tornou-se mais visado para substituir os surfactantes atualmente utilizados (JOSH et al., 2008).

        Contudo, a substituição apresenta dificuldades, principalmente, em relação ao custo de produção dos biossurfactantes, ao qual está ligado a matéria prima utilizada que possui uma parcela significativa no custo final de produção. Desse modo, a utilização de resíduos agroindustriais com um menor valor agregado tem viabilizado sua utilização na geração de surfactantes naturais. Além disso, a maioria dos resíduos provenientes das indústrias apresentam uma elevada quantidade de carboidratos, lipídeos e alta concentração de micronutrientes de interesse para o metabolismo microbiano, consistindo em um substrato adequado para produção dessas biomoléculas (BARROS et al., 2008).

        Ainda assim, a sua aquisição não é simples e fácil, novas pesquisas são necessárias para encontrar organismos aptos a obtenção de surfactantes biológicos. Em ambientes com temperaturas extremas como a Antártica, estudos com bactérias, fungos e algas despertou o interesse dos especialistas que visam a produção de substâncias biologicamente ativas. Assim, pesquisadores têm observado bactérias com potencial na área da agricultura e em setores industriais, além de microrganismos produtores de diversas biomoléculas (PAVLOVA et al., 2011).

        A produção de biossurfactantes utilizando resíduos agroindustriais com quantidades notórias de micro e macronutrientes e de fácil obtenção tem sido percebida pelos pesquisadores, o que tem aumentado a sua inserção no mercado. Além disso, alguns resíduos agroindustriais como o abacaxi, possuem grande potencial econômico, visto que podem ser convertidos em produtos de alto valor agregado. Dessa forma, é importante avaliar os microrganismos e os substratos que suprem sua demanda metabólica, e ao mesmo tempo tenha um baixo custo de obtenção (D’AMICO et al., 2006, GERDAY, et al., 2000).

        O intuito desse projeto é o estudo de novos processos fermentativos, os quais tem a função de estudar o poder de produção de biomoléculas, com o objetivo de extrair o biossurfactante produzido pela Rhodotorula mucilaginosa e analisar a capacidade de remoção de óleo de solos e águas contaminadas.

1. Objetivo Geral

Analisar a estabilidade do biossurfactante produzido pela levedura em condições extremas de temperatura, pH e salinidade e avaliar sua capacidade de remover hidrocarbonetos em solo e água.

1. Objetivos Específicos

3.1.1 Analisar a hidrofobicidade celular;

3.1.2 Avaliar a cinética de produção de biossurfactante pela levedura Rhodotorula mucilagionosa;
          3.1.3 Analisar a estabilidade do biossurfactante em condições extremas de temperatura, pH e salinidade;

         3.1.4 Avaliar a capacidade de biorremediação de solos e águas contaminadas com hidrocarbonetos pelo biossurfactante produzido pela levedura.

1. Materiais e Métodos

4.1 Microrganismo

A levedura, Rhodotorula mucilagionosa, isolada da Antártica é proveniente da coleção de culturas da Divisão de Recursos Microbianos do Centro Pluridisciplinas de Pesquisas Químicas, Biológicas e Agrícolas da Universidade Estadual de Campinas (CPQBA/Unicamp), antecipadamente isoladas de amostras dos ecossistemas antárticos terrestres e marinhos (DUARTE et al., 2013).