Efeito do meio de cultura na produção de ramnolípidos bacterianos

Abstract

A síntese de biossurfactantes é um dos mecanismos de sobrevivência comum em microrganismos de interfaces ambientais. Algumas das espécies produtoras são capazes de crescer em matérias primas de baixo custo, designadamente resíduos ou sub-produtos industriais e óleos vegetais. As águas russas, são efluentes resultantes da indústria de produção de azeite e azeitona de mesa. Caracterizam-se por uma elevada carga orgânica associada e contêm concentrações apreciáveis de lípidos e de compostos fenólicos. O mecanismo de produção dos biossurfactantes é limitado por vários factores como a qualidade e a quantidade da fonte de carbono presente, as condições do meio onde se encontra, o pH, a temperatura e a salinidade. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de utilizar este tipo de água residual como substrato para o crescimento de Pseudomonsa produtoras de biossurfactanates previamente isoladas do ambiente. As estirpes usadas foram inicialmente caracterizadas quanto ao seu potencial para degradar substratos poliméricos por análise da atividade enzimática extracelular. O crescimento bacteriano e a produção de biosurfactantes foram avaliados após cultivo em meio não suplementado ou suplementado com fontes adicionais de carbono, azoto e fósforo. Paralelamente, avaliou-se também o efeito da salinidade no crescimento das estirpes selecionadas e na produção de ramnolípidos. Os resultados permitem concluir que é necessário o enriquecimento da água de lavagem com fontes adicionais de carbono para que o crescimento bacteriano ocorra e se verifique produção de biossurfactantes. A adição de uma fonte de azoto resultou numa estimulação adicional do crescimento. Verificou-se ainda que a concentração de sal é um fator determinante do desempenho das estirpes produtoras de biossurfactantes, havendo uma relação inversa entre a salinidade do meio de cultura e a quantidade de biossurfactante produzida. Os resultados permitem concluir que é possível usar água de lavagem de azeitona como meio-base para o cultivo de bactérias produtoras de biossurfactantes desde que o teor de sal seja baixo ou, possa ser reduzido por diluição, e sejam adicionadas fontes suplementares de carbono e azoto.

The biosynthesis of biosurfactants is one of the most common mechanisms of survival of bacteria in interface environments. Some of the strains in which this capacity has been demonstrated can grow in low-cost substrates such as agro-industrial residues and vegetal oil wastes. Olive mill wastewaters are effluents that result from olive oil, and olive fruit industry. They are characterized by a high content in organic matter, and contain relatively high concentration of lipids and phenolic compounds. However, biossurfactant production is limited by several factors, such as the quality and quantity of carbon, conditions of pH, temperature and salinity of the culture medium. The objective of this work was to assess the suitability of a non-conventional substrate (olive industry wastewater) as a basal-medium for the growth of biosurfactant-producing Pseudomonads. A set of biossurfactant producing Pseudomonas strains previously isolated from Ria de Aveiro was initially characterized to their potential for polymer hydrolysis (rates of extracellular enzymatic activity). Bacterial growth and rhamnolipid production was investigated upon cultivation in supplemented and unsupplement media. In parallel, the effect of salinity on growth and rhamnolipid production was also evaluated. Results indicate that carbon supplements to olive industry wastewater may be required for the growth of the tested strains and for the production of rhamnolipds. Also, nitrogen supplements caused a further stimulation of growth. Salinity significantly affected the performance of tested strains and biossurfactant production showed an inverse relation with the concentration of salt in the culture medium. The wastewater resulting from the process of table olive production can, in fact, be used as a lipid-rich substrate for the growth of biossurfactant producing Pseudomonads, but dilution may be required in the case of high-salinity wastewaters to reduce the concentration of salt, and supplementation with additional carbon and nitrogen sources is required for efficient rhamnolipid production.