Produção e caracterização de celulose pela Glucanoacetobacter hansenii em meio contendo glicose ou manitol

Abstract

RESUMO A celulose, polissacarídeo de origem vegetal, é um biopolímero abundante encontrado na natureza e, portanto, de grande valia para a ciência dos materiais em aplicações na área médica, cosmética, refinaria e outros. Como alternativa à produção tradicional de celulose, tem-se a via microbiana, que resulta numa fibra de caráter nanométrico e com boas propriedades mecânicas. Dentre os diversos micro-organismos que produzem celulose bacteriana (CB), e que apresenta resultados satisfatórios destaca-se a bactéria estritamente aeróbica e Gram-negativa conhecida como Gluconacetobacter hansenii (ATCC - 23769). Esse biopolímero apresenta enorme potencial de aplicação devido às suas propriedades térmicas, mecânicas e biocompatibilidade. Muitas pesquisas estão sendo realizadas para otimizar os processos produtivos de CB, resultando em maiores conversões com um menor custo produtivo. O presente trabalho teve como objetivo, produzir as membranas de celulose bacteriana em meio de manitol (C-MM) ou Hestrin e Schramm (C-MH), e também caracterizá-las por meio de análises de espectroscopia de infravermelho (IV), termogravimétrica (TGA), e difração de raios X (DRX). Como principais resultados, as celuloses produzidas apresentaram imagens morfológicas similares, mas no meio de manitol apresentou maior rendimento (2,09 g.L-1) na produção de CB, quando comparado ao Meio Hestrin e Schramm (HS) (1,15 g.L-1). Além disso, a celulose bacteriana produzida no meio de manitol apresentou maior cristalinidade (78%) que a produzida no meio de Hestrin e Schramm (HS) (65%). Através da análise de IV, foi possível confirmar os grupos funcionais existentes na celulose bacteriana sem a presença de quaisquer contaminantes oriundo do processo de produção. Já com relação a análise termogravimétrica, o polímero formado a partir do meio de manitol apresentou maior estabilidade térmica. Desta forma, os biofilmes produzidos nos diferentes meios apresentaram propriedades diferentes, revelando que as características poliméricas são modificadas em função do meio de crescimento bacteriano.

Produção de kombucha a partir de diferentes inóculos brasileiros

“…Apesar da síntese de CB ocorrer naturalmente durante a fermentação da kombucha, sua produção é considerada metabolicamente onerosa para as bactérias, consumindo cerca de 10% de todo o ATP gerado no metabolismo (DONINI et al, 2010). A produtividade volumétrica de CB foi relativamente baixa nas condições avaliadas neste estudo; para obtenção de rendimentos maiores, em geral são empregados meios de cultivo específicos, como Hestrin-Schramm (HS)constituído de glicose, peptona, extrato de levedura, fosfato dissódico e ácido cítrico (VASCONCELOS et al, 2020;PRATAMA, DEVANTHI e KHO, 2021) bem como diferentes suplementos ao meio de cultivo, como carboximetilcelulose (CHENG, CATCHMARK e DEMIRCI, 2011), glicerol e ácidos orgânicos (LEE et al, 2011). Além disso, o rendimento de CB pode ser melhorado pelo uso de concentrações maiores dos ácidos succínico e cítrico (JUNG et al, 2010), uma vez que ácidos orgânicos que participam do ciclo do ácido tricarboxílico são assimilados e utilizados como fonte de energia, resultando em maior produção de CB.…”