Some of the noxious atmospheric pollutants such as nitrogen and sulfur dioxides come from the fossil fuel combustion. Biodesulfurization and biodenitrogenation are processes which remove those pollutants through the action of microorganisms. The ability of sulfur and nitrogen removal by the strain Rhodococcus erythropolis ATCC 4277 was tested in a biphasic system containing different heavy gas oil concentrations in a batch reactor. Heavy gas oil is an important fraction of petroleum, because after passing through, the vacuum distillation is incorporated into diesel oil. This strain was able to remove about 40% of the nitrogen and sulfur present in the gas heavy oil. Additionally, no growth inhibition occurred even when in the presence of pure heavy gas oil. Results present in this work are considered relevant for the development of biocatalytic processes for nitrogen and sulfur removal toward building feasible industrial applications.
Rhodococcus sp. has a broad catabolic diversity and unique enzymatic capabilities, and it is able to adapt under extreme conditions. Thereby, the production of this remarkable bacterium has a great biotechnological and industrial importance. In this sense, we sought to improve the R. erythropolis ATCC 4277 growth through a central composite design, by varying the components of nutrient medium (glucose, malt extract, yeast extract, CaCO), temperature, and agitation. It was found that the concentrations of glucose and malt extract are not statistically significant, being reduced of 4.0 and 10.0 g L to 2.0 and 5.0 g L, respectively. The CaCO concentration and temperature were also diminished of 2.0 to 1.16 g Land 28 to 23.7 °C, respectively. Optimal growth conditions provided a 240% increase in final biomass concentration, an increment in specific growth rate, and a growth yield coefficient about five times greater. Application of the optimal conditions in biodesulfurization and biodenitrogenation processes showed that desulfurization capability is not associated with optimal growth conditions; however, it was achieved a 47% of nitrogen removal in the assay containing 10% (w/w) of heavy gas oil. Graphical Abstract ᅟ.
Neste trabalho, foi realizado um estudo para avaliar as principais variáveis de processo na produção de uma bebida fermento-destilada a partir do pseudofruto da uva-japão (Hovenia dulcis Thunberg). Foram avaliados os efeitos da temperatura, do tempo de fermentação e da adição de micronutrientes (Mn+2 e K+) sobre a graduação alcoólica, além do pH e dos teores de ésteres presentes nas amostras. A partir dos resultados experimentais obtidos, constatou-se que o pH (pH médio da fração "coração" 5,35) da bebida fermento-destilada a partir da uva-japão não é afetado pelos fatores testados. Para a graduação alcoólica e a concentração de ésteres (2,81 ± 3,13 mg.100mL-1) presentes na fração "coração" da bebida produzida, os fatores mais significativos foram a temperatura e a concentração de Mn+2. A uva-japão se mostrou uma alternativa viável para a produção de uma bebida fermento-destilada ou como matéria-prima para a produção de bioálcool para usos diversos (95 a 100 GL).
Resumo: A produção de uma bebida fermento-destilada a partir da uva-Japão apresenta-se como uma boa opção de complementação de renda para os pequenos produtores rurais. Os ensaios fermentativos foram conduzidos sob diferentes diluições de suco de uva-Japão (30 e 50%), diferentes temperaturas (30 e 35 °C), sem e com a adição de micronutrientes (fontes de K+, Mn++). As análises realizadas ao longo do processo fermentativo fazem referência à concentração de substrato (açúcar) e de células, com acompanhamento do pH e produção de etanol. De acordo com os dados obtidos, verificou-se um crescimento microbiano considerável para o teste com 2,5 g de fermento biológico, 30% de suco diluído em água a 30 °C e com adição de potássio como micronutriente, sugerindo que o mesmo é capaz de metabolizar os açúcares presentes no caldo, convertendo-o em biomassa e metabólitos secundários, mesmo em baixas concentrações. Desta forma, pode-se sugerir o uso da uva-Japão (Hoveniadulcis) como fonte de carbono e nutrientes para processos fermentativos utilizando-se cepas comerciais de Saccharomycescerevisiae, sob condições moderadas de operação, para a produção de etanol ou outros metabólitos com possível interesse comercial.Palavras-chave: Fermentação alcoólica. Uva-Japão (Hoveniadulcis). Destilação. Micronutrientes. Influence of nutrients addition in the fermentation kinetics of Japanese Grape juice bySaccharomyces SP. The production of a fermented distilled drink from Japanese grapeis presented as a good option of income complement to small farmers. The fermentative tests were conducted under different juice dilutions of Japanese grape (30 and 50%), different temperatures (30 and 35 °C), with and without the addition of micronutrients (sources of K+, Mn++). The analyses carried during the fermentative process are related to the concentration of substrate (sugar) and cells, with pH supervision and ethanol production. In accordance with the data obtained, it was verified a considerable microbial growth for the test with 2.5g of yeast, 30% of juice diluted in water at 30 °C and with potassium addition as micronutrient, suggesting that the same is capable of metabolize the sugars that are present in the broth converting it into biomass and secondary metabolites, even in low concentrations. So the use of Japanese grape (Hoveniadulcis) can be suggested as carbon and nutrients source for fermentative processes using Saccharomyces cerevisiae commercial strains, under moderate conditions of operation, for the production of ethanol or other metabolites with possible commercial interest.
RESUMO -A capacidade da bactéria Rhodococcus erythropolis de degradar compostos sulfurados tem feito com que ela seja amplamente utilizada em diversos processos, tanto na área biotecnológica industrial, quanto na área ambiental -principalmente no que diz respeito aos problemas relacionados à chuva ácida. O interesse em se direcionar um estudo preliminar sobre o meio de crescimento e sobre as condições de cultivo desta bactéria tem por objetivo obter um meio nutritivo eficiente; mas que, ao mesmo tempo, seja economicamente viável aos processos industriais, tendo-se como possibilidade substituir os substratos usados neste estudo por compostos naturais e que visem à sustentabilidade, tais como o bagaço da cana-de-açúcar. Para tanto, buscou-se aprimorar o meio de cultivo do micro-organismo R. erythropolis ATCC 4277, através de um planejamento experimental 2 . Optou-se por variar as concentrações dos constituintes do seu caldo nutritivo (glicose, extrato de malte, extrato de levedura, CaCO 3 ), além da temperatura e da agitação. A partir dos resultados, foi possível concluir que as concentrações de glicose e malte não são consideradas estatisticamente relevantes, enquanto que as demais variáveis são significativas. Desses fatores, a agitação e o extrato de levedura possuem efeito positivo, inverso ao do resultado obtido para o CaCO 3 e para a temperatura, que têm efeito negativo sobre o crescimento do R. erythropolis. É relevante, ainda, destacar o efeito positivo sobre o crescimento das bactérias da interação entre o extrato de levedura e a agitação. INTRODUÇÃOAtualmente, um dos maiores problemas associados ao petróleo é a emissão de dióxido de enxofre (SO 2 ), durante a sua combustão. Esse gás, ao reagir com o vapor d'água atmosférico, gera como produto o ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) -fenômeno conhecido como chuva ácida, que representa uma questão ambiental de considerável gravidade. Por se tratar de um ácido forte, ele tem alto poder degradante, o que pode vir a afetar o meio ambiente; ocasionando, por exemplo, o surgimento de clareiras e desequilíbrio de sistemas aquáticos Área temática: Processos Biotecnológicos 1
RESUMO -A bactéria Rhodococcus erythropolis encontra-se em voga por suas inúmeras aplicações, principalmente na produção de biossurfactantes e em processos de remoção de enxofre e nitrogênio do petróleo e seus derivados. Portanto, a otimização do meio nutritivo e das condições de cultura do Rhodococcus erythropolis visa obter uma maior quantidade de células com o menor gasto energético, para posterior emprego dessa bactéria em outros processos biotecnológicos. Para isso foi foram avaliados o efeito das variáveis como concentração de substrato (extrato de levedura), concentração de nutriente (CaCO3), agitação e temperatura sobre o crescimento celular através de um planejamento experimental 2 , temperatura de 23,7 °C e agitação de 180 rpm.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.