Avaliação de diferentes tipos de substrato para produção de P(3HB) por B. megaterium

Abstract

O poli(3-hidroxibutirato) é um poliéster biodegradável obtido a partir de fontes renováveis. Possui um grande potencial de aplicação, porém o fator econômico é um entrave na sua utilização e aplicação mais ampla. Os preços das matérias-primas para sua produção desempenham um papel crucial para a economia do processo. Neste trabalho foi avaliada a produção de P(3HB) por Bacillus megaterium utilizando diferentes fontes de carbono. Os substratos utilizados são provenientes de efluentes industriais. Foram utilizados efluente da indústria do biodiesel, efluente da indústria de laticínio e efluente da indústria de transformação da soja. Para isso, realizou-se um cultivo em batelada de cada um dos substratos com a B. megaterium em estufa incubadora rotatória durante 48 h. Foram retiradas amostras e obtidos valores de pH, biomassa e concentração de polímero inicias e nos tempos de 24 h e 48 h, uma vez que as amostragens são destrutivas e a estufa possui um número limitado de garras para comportar os fracos de cultivo amostras. Todos os testes foram realizados em duplicata. Mantiveram-se constantes as condições de temperatura e velocidade de agitação. A biomassa foi determinada pelo método gravimétrico e a quantidade de P(3HB) foi obtida pela quebra do polímero por meio de propanólise com subsequente quantificação utilizando cromatografia gasosa. Foi verificado que B. megaterium acumulou polímero em todos os substratos empregados no presente estudo, evidenciando potencial para produção de P(3HB) nos efluentes testados. Nas amostras cultivadas com os efluentes da indústria de laticínios (soro de leite e permeado de soro), bem como com o efluente da indústria de soja, foi observado um leve decréscimo na concentração de biomassa no meio entre as 24 h e 48 h. Igualmente, a concentração de polímero no meio diminuiu, indicando que houve consumo do mesmo. O consumo pode ter sido ocasionado por limitação de algum micronutriente ou mesmo por limitação de fonte de nitrogênio. Os valores máximos de acúmulo de polímero foram, portando, obtidos no tempo de 24 h, alcançando fração mássica de polímero na biomassa seca de 15 %, 22 % e 30 %, para o soro de leite, permeado de soro e efluente da indústria de soja, respectivamente. Já para a amostra cultivada com o efluente da indústria de biodiesel (glicerol residual), foi constatado um aumento da concentração de biomassa no meio, indicando crescimento celular, no mesmo intervalo de tempo descrito acima. Do mesmo modo, verificou-se aumento da concentração de polímero no meio. O valor máximo de acúmulo de polímero foi obtido após as 48 h, chegando em 37 % da biomassa seca. Cabe ressaltar que foi utilizado glicerol residual oriundo da produção de biodiesel sem nenhuma purificação posterior. Além disso, pela análise do cromatograma obtido para o cultivo com permeado de soro de leite e para o cultivo com glicerol residual, foi observado um pequeno pico entre os picos do P(3HB) e do ácido benzoico, indicando que pode ter ocorrido a formação de um co-polímero.