Produção de P (3HB) por Bacillus megaterium utilizando como fonte de carbono hidrolisado de casca de arroz e glicerol residual

Abstract

O poli(3-hidroxibutirato) ou P(3HB) é um poliéster biodegradável sintetizado intracelularmente por microrganismos e pode ser produzido a partir de matérias primas de fontes renováveis. Entretanto, a produção deste poliéster por via biotecnológica ainda é restrita devido ao seu alto custo. A utilização de resíduos agroindustriais como substrato tem como principal objetivo viabilizar economicamente o processo de produção deste poliéster e agregar valor ao resíduo. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi à otimização dos processos tecnológicos para aumentar a produção de P(3HB) pelo B. megaterium, utilizando hidrolisado de casca de arroz (HCA) e glicerol residual como fontes de carbono (FC). O cultivo foi realizado por fermentação submersa por 72 horas em agitador orbital tipo shaker a 180 rpm a 30º C. Em erlenmeyers de 250 mL foram adicionados 100 mL de meio sintético com 10% do volume em inóculo com o pH 7,0. A cada 12 horas alíquotas foram retiradas dos cultivos, a fim de avaliar o crescimento celular . Para o cultivo em HCA foi necessária à realização de diluições seriadas e plaqueamento para contagem de células viáveis. Para todos os cultivos a cromatografia líquida de alta eficiência foi utilizada na identificação da concentração de açúcares. Os resultados do crescimento de biomassa mostraram que a bactéria, quando cultivada por 72 h à 30°C, apresentou desempenho de crescimento muito similar nos meios contendo FC padrão e glicerol residual. A extração foi realizada com solventes alternativos, apresentando um bom desempenho. Além disso, as amostras de P(3HB) foram caracterizadas por espectroscopia no infravermelho (FTIR) e calorimetria exploratória diferencial (DSC), evidenciando a produção de P(3HB) e possíveis co-polímeros. No decorrer da pesquisa foi observado que devido à utilização de um tempo maior de esterilização foram liberadas toxinas pela hidrólise ácida da casca de arroz prejudicaram o crescimento da B. megaterium. Contudo houve acúmulo de biomassa em um dos cultivos no qual utilizou-se um tempo de esterilização menor (mesmo contaminado) e após a extração evidenciou-se a produção de P(3HB), não descartando a hipótese da utilização do HCA como uma fonte de carbono promissora na produção deste biopolímero.