Produção de P(3HB) por Bacillus megaterium a partir de hidrolisado de casca de soja

Abstract

O poli(3-hidroxibutirato) é um poliéster biodegradável sintetizado por uma variedade de microrganismos a partir de fontes renováveis e que apresenta propriedades semelhantes às dos polímeros petroquímicos. A maior desvantagem do P(3HB) está, no entanto, no alto custo de produção; assim, a utilização de resíduos agroindustriais como substrato para produção microbiana torna-se interessante alternativa para melhorar a economia do processo. Neste contexto, o Brasil destaca-se como segundo maior produtor de soja, cuja casca pode ser convertida a produtos de alto valor agregado, como o P(3HB). O crescimento celular da bactéria B. megaterium e seu acúmulo de P(3HB) a partir de hidrolisados ácido e enzimático de casca de soja foram estudados e comparados aos resultados obtidos em meio sintético, o qual simula somente a composição dos açúcares dos hidrolisados, sem levar em consideração os demais nutrientes, nem a osmolalidade. Para isso, foram realizados cultivos em estufa rotatória, a 30 °C e 180 rpm, nos quais determinou-se biomassa, pH, concentração de polímero e concentração de açúcares das amostras retiradas após 24, 48 e 72 horas de cultivo. A influência da fonte de nitrogênio no crescimento celular e no acúmulo de P(3HB) também foi estudada. O maior crescimento celular obtido foi 8,7 g.L-1, observado no meio hidrolisado enzimático após 72 horas de cultivo, com acúmulo de 2,3 g.L-1 (26,7 %) de polímero, enquanto a maior quantidade de P(3HB) foi 3,1 g.L-1 (60,0 %), obtida em meio composto por glicose, suplementado de sulfato de amônio, no qual verificou-se 5,10 g.L-1 de biomassa total, após 24 horas. A partir da análise de açúcares remanescentes, constatou-se que a bactéria é capaz de metabolizar tanto glicose, quanto xilose e arabinose. Constatou-se também que a suplementação com fonte de nitrogênio é importante no meio sintético e não tem influência significativa no meio hidrolisado, por se tratar de um meio rico em outros nutrientes, possivelmente compostos nitrogenados. Dessa forma, o hidrolisado enzimático de casca de soja apresentou-se como alternativa de substrato viável à produção de P(3HB), uma vez que nele foi possível obter elevado crescimento celular e produção satisfatória de biopolímero, mesmo em elevada pressão osmótica e sem nenhum tipo de otimização desse meio.