Biossíntese e caracterização de Poli-3-Hidroxibutirato a partir de óleo de Jatropha curcas por Burkholderia glumae MA13

Abstract

O polihidroxibutirato (PHB) é um polímero biodegradável sintetizado por diversas bactérias como reserva de energia. Possui características semelhantes ao polipropileno, sendo uma potencial alternativa aos plásticos de origem petroquímica. Devido ao alto custo associado a produção do PHB, esforços tem sido feitos na busca de fontes de carbono baratas que resultem em um alto rendimento de produção. Um substrato que apresenta grande potencial é o óleo de Jatropha curcas. Entre outras propriedades favoráveis, o óleo de J. curcas é não comestível, está amplamente disponível e pode ser produzido a baixo custo. Portanto o presente projeto de pesquisa teve como objetivo geral avaliar a produção de Polihidroxibutiratos (PHB) a partir da linhagem Burkholderia glumae MA13 utilizando óleo de Jatropha curcas como fonte de carbono. Diferentes fontes de nitrogênio e concentrações de fonte de carbono foram avaliadas a fim de obter os melhores parâmetros de produção. Os cultivos bacterianos foram realizados em frascos agitados a 34º€, 150 rpm por 96 horas. A produção máxima de PHB foi atingida com nitrato de sódio como fonte de nitrogênio, e a uma concentração de 10 g/L de óleo. Foi obtido 56% de acúmulo intracelular de polimero e um rendimento de 0,35 g/g. A Burkholderia glumas MA13 demonstrou ser uma linhagem bacteriana adaptada à síntese de PHB a partir de ácidos graxos, assim como óleo de Jatropha curcas se mostrou promissor como fonte de carbono.

Polyhydroxybutyrate (PHB) is a biodegradable polymer synthesized by several bacteria as an energy reserve. It has characteristics similar to polypropylene, being a potential alternative to plastics of petrochemical origin. Thinking about the high cost associated with the production of PHB, efforts have been made in the search for cheap carbon sources that result in a high production yield. A substrate that has great potential is Jatropha curcas oil. Among other favorable properties, J. curcas oil is inedible, widely available and can be produced at low cost. Therefore, this research project aimed to evaluate a production of Polyhydroxybutyrates (PHB) from the Burkholderia glumae MA13 strain using Jatropha curcas oil as a carbon source. Different sources of nitrogen and sources of carbon were evaluated in order to obtain the best production parameters. Bacterial cultures were carried out in flasks shaken at 34 º C, 150 rpm for 96 hours. The maximum production of PHB was achieved with sodium nitrate as a nitrogen source, and a concentration of 10 g/L of oil. 56% accumulated intracellular polymer accumulation and a yield of 0.35 g / g. The Burkholderia glumae MA13 proved to be a bacterial strain adapted to the synthesis of PHB from fatty acids, as well as Jatropha curcas oil has shown to be promising as a carbon source.