GLICEROL COMO SUBSTRATO PARA A PRODUÇÃO DE BIOSSURFACTANTE POR Pseudomonas aeruginosa UCP0992

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1 UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PERNAMBUCO PRÓ-REITORIA ACADÊMICA COORDENAÇÃO GERAL DE PÓS-GRADUAÇÃO MESTRADO EM DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS AMBIENTAIS Selma Neide Rodrigues Lopes Silva GLICEROL COMO SUBSTRATO PARA A PRODUÇÃO DE BIOSSURFACTANTE POR Pseudomonas aeruginosa UCP0992 Recife 2009

2 Selma Neide Rodrigues Lopes Silva GLICEROL COMO SUBSTRATO PARA A PRODUÇÃO DE BIOSSURFACTANTE POR Pseudomonas aeruginosa UCP0992 Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento em Processos Ambientais da Universidade Católica de Pernambuco como prérequisito para obtenção do título de Mestre em Desenvolvimento de Processos Ambientais. Área de Concentração: Desenvolvimento em Processos Ambientais Linha de Pesquisa: Biotecnologia e Meio Ambiente Orientadora: Prof.ª Dra. Leonie Asfora Sarubbo RECIFE 2009

3 Silva, S.N.R.L. Glicerol como substrato para a produção de biossurfactante por Pseudomonas aeruginosa UCP0992. Recife, p. Dissertação Universidade Católica de Pernambuco. Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento de Processos Ambientais. 1. Biossurfactante 2. Pseudomonas aeruginosa 3. Glicerol. Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento de Processos Ambientais. Cemtro de Ciências e Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento de Processos Ambientais

4 COMISSÃO EXAMINADORA Profa. Dra. Leonie Asfora Sarubbo (Orientadora) Universidade Católica de Pernambuco, Recife-PE Profa. Dra. Ana Lúcia Figueiredo Porto Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife-PE Profa. Dra. Alexandra Amorim Salgueiro Universidade Católica de Pernambuco, Recife-PE iv

5 DEDICATÓRIA A minha querida avó Áurea (in memoriam) pelo seu amor materno, fundamental na minha criação. Aos meus queridos pais Sebastião e Eusileide pelo dom da vida. Ao meu tio Eudorico e sua esposa Tercila, que também me adotaram como filha. Aos m eus tesouros e filhos Josué Mauro e Áurea Olivia,e ao m aior responsável por transform ar esse sonho em realidade, o m eu am ado esposo Josué. v

6 AGRADECIMENTOS À Deus, responsável maior por vitórias como essa. À Profa. Dra. Leonie Asfora Sarubbo não somente pelo seu papel de grande pesquisadora e orientadora, mas, sobretudo, pela pessoa humana e maravilhosa que jamais mediu esforços para me auxiliar nessa dissertação. À Profa. Dra. Galba Maria de Campos Takaki pelo incentivo inicial e por ter sido o elo de ligação até a professora Dra. Leonie Asfora Sarubbo, responsável direta pela superação de todos os meus desafios na vida acadêmica. À Coordenadora do Mestrado em Desenvolvimento de Processos Ambientais, Profa. Dra. Alexandra Amorim Salgueiro, pela qual tenho grande estima e admiração. Ao companheiro e amigo Charles Bronzo Barbosa Farias por está presente durante a minha pesquisa. Em especial, pela compreensão e disponibilidade de me auxiliar nos momentos mais necessários. Estendo ainda meu sentimento de gratidão aos meus colegas do grupo de pesquisa em biossurfactantes, Raquel Diniz Rufino, Ranielly Monteiro Batista, Juliana Moura de Luna, Aline Ferreira da Silva, Danyelle Khadydja Félix dos Santos, Camila de Figueiredo Albuquerque e Humberto Bezerra de Souza Sobrinho, por ser uma família especial, como exemplo de amizade. À equipe de pesquisa que faz parte do núcleo de Pesquisas em Ciências ambientais NPCIAMB pela colaboração. A toda minha turma do mestrado pelo período de convivência e aprendizado, em especial Adamares Marques pelo companheirismo e amizade. Aos técnicos Severino Humberto de Almeida, Francisco José de Santana e Francisco das Chagas Souza dos Santos pelo apoio nos experimentos. vi

7 Às secretárias Sônia Maria de Souza, do NPCIAMB, e Maria Edna Cunha e Maria Dilma Silva de Santana do Centro de Ciências e Tecnologia, pela dedicação e presteza em seus serviços. Aos professores do Mestrado Desenvolvimento de Processos Ambientais, pelo exemplo de profissionalismo e competência. Ao Magnífico Reitor da Universidade Católica de Pernambuco, Prof. Dr. Pe. Pedro Rubens Ferreira Oliveira, S.J. pelo acesso e utilização das instalações do Núcleo de Pesquisas em Ciências Ambientais NPCIAMB. A todos os meus familiares que de uma forma direta ou indireta, apesar da distância contribuíram ao longo dessa caminhada. vii

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11 LISTA DE FIGURAS página CAPÍTULO 1 Figura 1 Monômero surfactante Figura 2 - Surfactantes tendem a se associar em interfaces ou em micelas. (a) monômero surfactante, denotado por um círculo representando a cabeça hidrofílica atacada a cadeia de hidrocarboneto; (b) micela circular; (c) micela cilíndrica; (d) camada micelar e (e) representação de uma vesícula Figura 3 - Formação de micelas na Concentração Micelar Crítica (CMC) Figura 4 - Estruturas típicas de biossurfactantes glicolipídicos Figura 5 - Diferentes tipos de raminolipídeos produzidos por P. aeruginosa Figura 6 Características e estrutura do glicerol CAPÍTULO 2 Figura 1 - Curvas de crescimento, ph, tensão superficial, rendimento em biossurfactante isolado e emulsificação do hexadecano de P. aeruginosa UCP0992 cultivada em meio mineral suplementado com 3,0 % de glicerol e 0,6% de NaNO 3 a 28ºC durante 120 horas a 200 rpm Figura 2 - Componentes raminolipídicos detectados por Cromatografia em Camada Delgada. Amostras aplicadas em volumes de 20 L em placas de sílica gel desenvolvidas com o sistema clorofórmio:metanol:ácido acético (65:15:2, v/v) como eluente. As placas foram reveladas com vapores de iodo e com o Reagente de Molish, seguido de aquecimento a 110 C por 10 minutos Figura 3 - Concentração Micelar Crítica do biossurfactante isolado de P. aeruginosa UCP0992 cultivada em meio mineral suplementado com 3% de glicerol durante 96 horas xi

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17 petroleum and diesel recovery from sand was demonstrated by the percentiles of oils removal (85%). The promising results obtained in this work are noteworthy for possible biosurfactant production from glycerol. Keywords: Biosurfactants; glycerol; Pseudomonas aeruginosa ; Industrial residues; Surface tension; Emulsification; Toxicity xvii