Produção de biofilme (membrana de biocelulose) por Gluconacetobacter xylinus em meio de resíduos de frutas e folhas de chá verde

Abstract

Paulo, pelo apoio e colaboração.À minha família, pelo apoio, pela colaboração, pela compreensão e pela dedicação.À Bruna Tavares Gomes Sena, aluna de iniciação científica, pela amizade e pela ajuda nas realizações dos experimentos.A todas as pessoas, que direta ou indiretamente, contribuíram para a execução deste trabalho.À CAPES, pela concessão da bolsa de doutorado e pelo suporte financeiro para a realização da pesquisa. À FAPESP, pelo auxílio financeiro para a realização da pesquisa. A biomembrana, que é uma membrana de celulose bacteriana (C 6 H 10 O 5 ) n formada na superfície do meio de cultivo durante a fermentação acética, foi obtida através do cultivo associado de Gluconacetobacter xylinus (formalmente Acetobacter xylinum) e Saccharomyces cerevisiae em meio de folhas de chá verde, resíduos de frutas (abacaxi, mamão, laranja), resíduos de vegetais (beterraba), vinho e colágeno em condições estáticas a 28 ± 2°C de 7 a 30 dias de cultivo. Foi incorporado à biomembrana, extrato hidroalcoólico de Calendula officinalis, devido as suas propriedades anti-inflamatórias, antioxidantes e cicatrizantes. A espessura, o diâmetro e o peso da biomembrana foram mensurados e foram calculados a produtividade, bem como o fator de conversão de açúcar em celulose. A caracterização da biomembrana foi realizada por Differential Scanning Calorimetric, espectroscopia infravermelho, Brunauer-Emmett-Teller, resistência à tração e alongamento, microscopia eletrônica (Escola Politécnica -USP) e difração de raio-X. Através destas análises verificou-se que a biomembrana obtida nos diferentes meios de cultivo é composta por celulose, o tamanho médio dos poros variou de 517,9 a 1582,0 nm, a resistência à tração variou de 0,76 a 4,32 kN/m e o índice de cristalinidade entre 75% e 91%, a espessura da biomembranas variou de 0,16 a 6,38 mm. Foram realizados 576 experimentos, a maior produtividade (8,23 g de celulose/dia) foi atingida no meio de mamão com suco de laranja (suco de mamão: 50% v/v e suco de laranja: 19% v/v) em 7 dias de cultivo. O maior fator de conversão (2,36 g celulose/g de açúcar) foi obtido no meio de chá verde em 25 dias de cultivo. A adição de 1,5% p/v de colágeno ao meio de chá verde dobrou a massa da biomembrana. A incorporação do extrato de calêndula aumentou a flexibilidade, a cristalinidade e as propriedades mecânicas da biomembrana de chá verde. RESUMO Palavras-chave: Celulose; Resíduos de fruta; Camellia sinensis (chá verde);Gluconacetobacter xylinus e Saccharomyces cerevisiae. The biomembrane, cellulose membrane (C 6 H 10 O 5 ) n formed in medium surface, was obtained from an associate culture Gluconacetobacter xylinus (formally Acetobacter xylinum) and Saccharomyces cerevisiae in green tea leaves, fruit residues (pineapple, papaya, orange), vegetables residues (beet), wine and collagen media in static condition , at 28 ± 2 ºC in 7 -30 days cultivation. The Calendula officinalis hydroalcoholic extract was incorporated in the Biomembrane, due to its antiinflammatory, anti-oxidants and cicatrizing proprieties. The ...

Hybrid bacterial cellulose‐collagen membranes production in culture media enriched with antioxidant compounds from plant extracts

“…The band of 3000-3600 cm −1 arranged in BC (blank), BC-GT, and BC-TM membranes can be designated as intermolecular and intramolecular hydrogen bonds, besides N H stretching. Samples measured by Du et al, [34] Sukhtezari et al, [52] and Vieira [53] showed peaks similar to the ones in our study, indicating that BC has a structure somewhat independent of the culture media composition.…”

“…Two peaks observed in BC (blank) (14.6 and 22.7 ) were also detected in BC-GT (14.6 and 22.8 ) (Figure 4). In the study by Vieira [53] the BC membrane with GT presented two peaks at 15.0 and 22.4 . These data support the conclusion that BC-GT membrane exhibits typical crystalline forms of cellulose I.…”