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El presente trabajo evaluó el potencial biotecnológico del hongo Penicillium sclerotiorum UCP 1040, aislado del suelo del Estado de Pernambuco, para la produción de biosurfactante usando residuos agroindustriales como fuentes alternativas de carbono y nirógen. Las fermentaciones se realizaon durante 144 h, 28ºC y 150 rpm, en medios consistos por diferentes concentraciones de aceite post fritura y licor de lavado de maíz, de acuerdo a un diseño factorial 2 2. Los efectos de los sustratos en la producción del surfactante se evaluaron mediante análisis estadístico, utilizando la tensión superficial como variable de respuesta. Las propiedades emulsionantes y dispersantes del biosurfactante se investigaron mediante el índice de emulsificación (IE24) y el ensayo de dispersión, respectivamente. Los resultados obtenidos mostraron que P. sclerotiorum fue capaz de producir un compuesto surfactativo en presencia de sustratos renovables, observándose la mayor reducción de la tensión superficial (de 72,0 a 42,77 mN/m) en la condición 2 del diseño (medium compuesto por 3% aceite post fritura y 5% liquor de lavado de maíz). Aunque el biosurfactante producido en esta condición no mostró buenas propiedades emulsantes, demostró excelentes propiedades dispersantes, con un área de dispersión de aceite (ADA) de 44,18 cm2. El diagrama de Pareto demostró la influencia significativa de la interacción de los residuos en la producción del biossurfactante, constituyendo sustratos alternativos y de bajo costo, que hacen que el bioproceso sea económico y, por lo tanto, atractivo para diferentes industrias.

Investigations were carried out with the Salicornia neei Lag plant, evaluating the biotechnological potential in the synthesis of lipids, starting with the histochemical location in the tissues of the stem and leaf structures, observing the intense coloration of the oil droplets present in the cells, which were stained black or dark blue, in both structures. In this study, the content of total lipids were evaluated, in addition to evaluating their potential to antioxidant activities. The total lipids of the root and leaf showed higher values corresponding to approximately 10,06% and 5.67%, respectively, and the stem 3.07%. The studies carried out also demonstrated high antioxidant activity in the root, stem and leaf, allowing the application of Salicornia neei in the food industry and as a candidate for the pharmaceutical area.

Fungal biology has made important advances in recent decades, enabling the extraction of molecules of biotechnological interest, such as chitin, one of the most versatile and abundant biopolymers in nature. Several studies suggest that fungal organisms cultivated on a large scale can be used as an alternative source for obtaining this polysaccharide. Thus, this review presents the most recent biotechnological advances in the production of chitin and its derived products, evaluating the potential use of fungal organisms as a commercial source of this raw material.

Water, an essential substance for the existence and survival of the most diverse forms of life, may become scarce in this century, becoming as precious as oil. However, despite having a sufficient volume for the supply of fresh water, suitable for the consumption of the population, its geographic layout is disproportionately presented, being adversity, due to the non-uniformity of the distribution. As a result, countries with more than 40% of the world's population already exceed the supply of this water resource, and it is predicted that by 2025, there will be a 50% reduction in the per capita water supply, affecting various fields, such as agriculture, where it plays an important role in food security. The water used in the agricultural field has the purpose of growing fresh produce, sustaining livestock, cooling crops, controlling frost, and irrigation, which corresponds to almost 65% of freshwater withdrawals in the world. In this context, the present work aims to evaluate the problems related to the use of water in agriculture and the solutions that can be implemented.

O uso de resíduos na biologia de fungos tem se tornado alvo de diversos estudos sendo empregados como substrato alternativo na produção de biopolímeros com amplo potencial de aplicações biotecnológicas. Através de um planejamento fatorial 23 foi investigado o uso dos resíduos milhocina e manipueira como fontes sustentáveis de carbono e nitrogênio na produção de biomassa, quitina e quitosana pela espécie Cunninghamella elegans UCP 1306, tendo como variáveis a temperatura, concentração de milhocina e de manipueira. Os maiores rendimentos de biomassa (9,86 g/L) foram obtidos nas condições de ensaio 4 (6% milhocina, 10% manipueira, 25 ºC), em cultivo submerso sob agitação constante durante 96 h, sugerindo que um meio com maior concentração de milhocina em relação às concentrações de manipueira pode favorecer o crescimento da espécie. Comportamento similar foi observado na produção de quitina, onde o melhor rendimento (257,57 mg/g) foi encontrado no ensaio 6 (5% manipueira, 6% milhocina, 35 ºC). Já os ensaios com menores concentrações de milhocina e maiores concentrações de manipueira, apresentaram maior rendimento de quitosana (132,42 mg/g). Na análise estatística, a maior concentração de milhocina contribuiu significativamente para o crescimento da espécie (p= 0,0316). As bandas da FT-IR confirmaram o grau de desacetilação de 80,7%. Os dados experimentais mostraram que o uso dos resíduos milhocina e manipueira como fontes sustentáveis de carbono e nitrogênio é uma associação promissora para a produção de biomassa, quitina e quitosana.

Os corantes microbianos têm sido bastante utilizados nas últimas décadas, devido a elevada biodiversidade microbiana existente. Serratia marcescens é uma bactéria que tem despertado interesse comercial e industrial devido ao elevado potencial de produção de um pigmento vermelho, conhecido como prodigiosina. Este pigmento é um metabolito secundário caracterizado como um alcalóide tripirrol que possui ações antimicrobiana e anticancerígena. O objetivo deste trabalho foi produzir prodigiosina por S. marcescens UCP 1549 a partir da metabolização de farelo de milho como substrato sustentável. Para isso, S. marcescens foi crescida em meio Luria Bertani e posteriormente, células jovens foram transferidas para o meio de produção constituído por farelo de milho (1%) e base de sais. A influência do volume do meio de produção no rendimento de biomassa e prodigiosina foi investigada através do escalonamento da fermentação em frascos de 500, 1000 e 1500 mL. A biomassa produzida foi quantificada através de gravimetria, enquanto que a extração do pigmento presente na biomassa foi realizado utilizando um sistema de solventes clorofórmio: metanol, sendo o rendimento do pigmento expresso em mg.g de biomassa. A identificação do pigmento vermelho produzido foi realizada através de espectrofotometria e cromatografia em camada delgada. O pigmento extraído foi aplicado na coloração de sabonetes. De acordo com os resultados obtidos, a máxima produção de biomassa (9,52 g/L) ocorreu no meio de produção contendo 1500 mL. Por outro lado, o máximo rendimento do pigmento vermelho bruto (30,97 mg.g de biomassa) ocorreu no meio de produção com volume de 500 mL. O valor do fator de retenção (Rf) do pigmento vermelho foi de0.9 com um pico máximo de absorbância foi detectado no comprimento de onda de 535 nm, confirmando assim a produção de prodigiosina por S. marcescens. A prodigiosina foi utilizada eficientemente como corante de sabonete em barra, o que sugere o seu potencial de uso na indústria de cosméticos.

HMG-CoA reductase (3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase) is the enzyme that plays a limiting role in cholesterol biosynthesis. Among the HMG-CoA reductase inhibitor molecules, statins stand out, a class of drug used in the treatment of atherosclerosis and in the reduction of high cholesterol levels, therefore they are biomolecules of medical and pharmaceutical importance. In this context, this work aimed to carry out a systematic mapping of patents and scientific articles related to the biosynthesis of HMG-CoA reductase inhibitors. The search was carried out in the databases of the National Institute of Intellectual Property (INPI), the European Patent Office (Espacenet), the Derwent Innovations Index, the World Intellectual Property Organization (WIPO) and also articles indexed in Scielo and Pubmed using as descriptors “statins”, “production and statins and fungi”, “statins and fungus”. Of the 2561 cataloged patents, 09 were included because they met the inclusion criteria. The number of scientific articles found in the databases was higher (2820) when compared to the number of patents. As a country, China represents the largest holder on the subject, corresponding to 88.9% of patented products. Based on the mapping, advances in the search for strategies for the biotechnological production of statins can be highlighted. Some of the inventions used microorganisms such as filamentous fungi associated with agro-industrial substrates as an alternative and low-cost source for the production of statins to replace synthetic sources. However, future studies can be carried out using new fungi and new renewable substrates, considering the existing biodiversity worldwide. La HMG-CoA reductasa (3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A reductasa) es la enzima que juega un papel limitante en la biosíntesis del colesterol. Entre las moléculas inhibidoras de la HMG-CoA reductasa destacan las estatinas, una clase de fármaco utilizada en el tratamiento de la aterosclerosis y en la reducción de los niveles elevados de colesterol, por lo que son biomoléculas de importancia médica y farmacéutica. En este contexto, este trabajo tuvo como objetivo realizar un mapeo sistemático de patentes y artículos científicos relacionados con la biosíntesis de inhibidores de la HMG-CoA reductasa. La búsqueda se realizó en las bases de datos del Instituto Nacional de Propiedad Intelectual (INPI), la Oficina Europea de Patentes (Espacenet), el Derwent Innovations Index, la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual (OMPI) y también artículos indexados en Scielo y Pubmed utilizando como descriptores “estatinas”, “producción y estatinas y hongos”, “estatinas y hongos”. De las 2561 patentes catalogadas, se incluyeron 09 porque cumplían con los criterios de inclusión. El número de artículos científicos encontrados en las bases de datos fue mayor (2820) en comparación con el número de patentes. Como país, China representa el mayor poseedor en la materia, correspondiendo al 88,9% de los productos patentados. A partir del mapeo se pueden destacar avances en la búsqueda de estrategias para la producción biotecnológica de estatinas. Algunas de las invenciones utilizaron microorganismos tales como hongos filamentosos asociados a sustratos agroindustriales como fuente alternativa y de bajo costo para la producción de estatinas en reemplazo de las fuentes sintéticas. Sin embargo, se pueden realizar estudios futuros utilizando nuevos hongos y nuevos sustratos renovables, considerando la biodiversidad existente a nivel mundial. A HMG-CoA redutase (3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A redutase) é a enzima que tem papel limitante na biossíntese do colesterol. Entre as moléculas inibidoras da HMG-CoA redutase destacam-se as estatinas, classe de medicamento utilizado no tratamento da aterosclerose e na redução dos elevados níveis de colesterol, logo são biomoléculas de importância médica e farmacêutica. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo realizar um mapeamento sistemático de patentes e de artigos científicos relacionados com a biossíntese de inibidores da HMG-CoA redutase. A busca foi realizada nas bases do Instituto Nacional da Propriedade Intelectual (INPI), do European Patent Office (Espacenet), do Derwent Innovations Index, do World Intellectual Property Organization (WIPO) e também artigos indexados no Scielo e Pubmed utilizando como descritores “estatinas”, “produção e estatinas e fungos”, “estatinas e fungo”. Das 2561 patentes catalogadas, 09 foram incluídas por atender aos critérios de inclusão. O número de artigos científicos encontrados nas bases de dados foi superior (2820) quando comparado ao número de patentes. Como país, a China representa o maior detentor sobre a temática, correspondendo a 88,9% dos produtos patenteados. A partir do mapeamento, pode-se destacar avanços na busca por estratégias para produção biotecnológica de estatinas. Algumas das invenções utilizaram micro-organismos como fungos filamentosos associados a substratos agroindustriais como fonte alternativa e de baixo custo para produção de estatinas em substituição a fontes sintéticas. No entanto, existe uma lacuna que pode ser preenchida pela atividade de novos fungos e de novos substratos renováveis, que ainda não foram pesquisados, considerando a biodiversidade existente mundialmente.

The bioprospecting of secondary metabolites with antimicrobial action produced by filamentous fungi isolated from various ecosystems using agro-industrial residues is of considerable importance, since it reconciles the discovery of new antimicrobial agents with the reduction of environmental impacts adding economic value to wastes. The present paper investigated the potential of filamentous fungi for antimicrobial metabolites production using alternative media based on corn steep liquor, cassava wastewater and glycerol as substrates in different combinations. From 15 filamentous fungi assayed in preliminary screening, Paecilomyces variotii UCP 0334, Aspergillus flavus UCP 0316, Aspergillus foetidus UCP 0360, Aspergillus niger UCP 1064 e Aspergillus sp. 74M4 showed higher activity against all tested bacteria. After submerged fermentation in media containing corn steep liquor, cassava wastewater and glycerol, P. variotii UCP 0334 exhibitted greater activity and spectrum of action with inhibition halos ranging from 7 to 28 mm in diameter against all Gram negative and positive bacteria tested regardless of the culture medium type. It is worth mentioning that all fungi in alternative medium containing cassava wastewater and glycerol (CWWG) showed inhibitory activity against 3 bacteria with inhibition halos ranging from 9 to 15 mm. On the other hand, the medium containing corn steep liquor and glycerol (CSLG) favored higher biomass yield for all fungi. These results stimulate further studies of identification and characterization of the secondary metabolites produced by the selected fungi with a view to discovering new antimicrobial drugs. La bioprospección de metabolitos secundarios con acción antimicrobiana producidos por hongos filamentosos aislados de diversos ecosistemas y cultivados en residuos agroindustriales es de gran importancia, ya que compatibiliza el descubrimiento de nuevos agentes antimicrobianos con la reducción de impactos ambientales y la agregación de valor económico a los residuos. La presente trabajo investigó el potencial de producción de metabolitos antimicrobianos por 15 hongos filamentosos cultivados en medios alternativos a base de residuos agroindustriales de maíz, manipueira y glicerol en diferentes combinaciones. De los 15 hongos filamentosos analizados en la selección preliminar, Paecilomyces variotii UCP 0334, Aspergillus flavus UCP 0316, Aspergillus foetidus UCP 0360, Aspergillus niger UCP 1064 e Aspergillus sp. 74M4 mostraron actividad antibacteriana contra todas las bacterias probadas. Después de la fermentación sumergida en medios que contienen maíz, manipueira y glicerol, P. variotii UCP 0334 mostró la mayor actividad y espectro de acción al exhibir los mayores halos (de 7 a 28 mm de diámetro) de inhibición contra todas las bacterias Gram negativas y positivas probadas independientemente del tipo de medio de cultivo. Vale la pena señalar que todos los hongos en el medio alternativo que contenía manipueira y glicerol (MAGLI) mostraron actividad inhibidora contra 3 bacterias con halos de inhibición que oscilan entre 9 y 15 mm. Por otro lado, el medio con licor macerado de maíz y glicerol (LMGLI) favoreció un mayor rendimiento de biomasa en todos los hongos. Estos resultados estimulan más estudios para identificar los metabolitos secundarios producidos por los hongos seleccionados con miras a descubrir nuevos fármacos antimicrobianos. A bioprospecção de metabólitos secundários com ação antimicrobiana produzida por fungos filamentosos isolados de vários ecossistemas e cultivados em resíduos agroindustriais tem considerável importância, uma vez que, concilia a descoberta de novos agentes antimicrobianos com redução de impactos ambientais e agregação de valor econômico aos resíduos. A presente pesquisa investigou o potencial de produção de metabólitos antimicrobianos por 15 fungos filamentosos cultivados em meios alternativos a base dos resíduos agroindustriais milhocina, manipueira e glicerol em diferentes combinações. Dos 15 fungos filamentosos analisados no screening preliminar, foram selecionados Paecilomyces variotii UCP 0334, Aspergillus flavus UCP 0316, Aspergillus foetidus UCP 0360, Aspergillus niger UCP 1064 e Aspergillus sp. 74M4 por apresentarem atividade antibacteriana contra todas as bactérias testadas. Após fermentação submersa nos meios contendo milhocina, manipueira e glicerol, P. variotii UCP 0334 apresentou maior atividade e espectro de ação ao exibir os maiores halos (7 a 28 mm de diâmetro) de inibição contra todas as bactérias Gram negativas e positivas testadas independentemente do tipo de meio de cultivo. Vale destacar que todos os fungos no meio alternativo contendo manipueira e glicerol (MAGLI) apresentaram atividade inibitória contra 3 bactérias com halos de inibição variando entre 9 e 15 mm. Por outro lado, o meio contendo milhocina e glicerol (MIGLI) favoreceu maior rendimento de biomassa em todos os fungos. Estes resultados estimulam mais estudos para identificação dos metabólitos secundários produzidos pelos fungos selecionados com vistas a descoberta de novas drogas antimicrobianas.

This work aimed to investigate the production of prodigiosin by S. marcescens UCP 1549 in solid-state fermentation (SSF), as a sustainable alternative for reducing the production costs and environmental impact. Thus, different agro–industrial substrates were used in the formulation of the prodigiosin production medium, obtaining the maximum yield of pigment (119.8 g/kg dry substrate) in medium consisting of 5 g wheat bran, 5% waste soybean oil and saline solution. The pigment was confirmed as prodigiosin by the maximum absorbance peak at 535 nm, Rf 0.9 in TLC, and the functional groups by infrared spectrum (FTIR). Prodigiosin demonstrated stability at different values of temperature, pH and NaCl concentrations and antimicrobial properties, as well as not show any toxicity. These results confirm the applicability of SSF as a sustainable and promising technology and wheat bran as potential agrosubstrate to produce prodigiosin, making the bioprocess economic and competitive for industrial purposes.

Oil spills in aquatic ecosystems cause irreparable damage to marine life and the coastal populations of affected areas. In recent years, chemical dispersants have been extensively used to remedy th...

The use of enzymes as part of bioelectrodes in Biofuel Cells (BFC) has been studied more often every day, aiming to reduce the operational and manufacturing high costs due in part to the use of metallic conventional catalyst. The in-situ production of biocatalysts can reduce even further these costs. However, some biocatalysts need the supplementation of external electrochemical mediators to achieve good coulombic efficiencies when these are used attached to bioelectrodes. In this work, two filamentous fungi were isolated from the soil of the Brazilian Caatinga Biome, that showed high oxidase activity in media containing two synthetic electronic shuttles, compared with four natural fungal pigments. Parameters such as substrate consumption, oxidase activity and microbial growth were evaluated. As was observed, all natural mediator pigments induced the enzyme production, observing an increase on enzyme production of more than 50% especially in two of them. El uso de enzimas como parte de bioelectrodos en BioFuel Cells (BFC) ha sido cada día más estudiado, con el objetivo de reducir los altos costos operativos y de fabricación debido en parte al uso de catalizadores metálicos convencionales. La producción in situ de biocatalizadores puede reducir aún más estos costes. Sin embargo, algunos biocatalizadores necesitan la suplementación de mediadores electroquímicos externos para lograr buenas eficiencias culómbicas cuando se utilizan unidos a bioelectrodos. En este trabajo, se evaluaron dos hongos filamentosos aislados de suelos de lo Biome de la Caatinga brasileña, que mostraron una elevada actividad oxidasica en medios que contenían dos sustancias mediadoras electrónicas sintéticas, en comparación con cuatro pigmentos fúngicos naturales. Se evaluaron parámetros como consumo de sustrato, actividad oxidasica y crecimiento microbiano. Como se observó, todos los pigmentos mediadores naturales no inhibieron la producción de enzimas, observándose un incremento en la producción de enzimas de más del 50% especialmente en dos de ellos. O uso de enzimas como parte de bioeletrodos em Biocélulas a combustível (BC) tem sido estudado cada vez mais, visando reduzir os altos custos operacionais e de fabricação devido, em parte, ao uso de catalisador metálico convencional. A produção in situ de biocatalisadores pode reduzir ainda mais esses custos. No entanto, alguns biocatalisadores precisam da suplementação de mediadores eletroquímicos externos para obter boas eficiências coulombicas quando utilizados acoplados a bioeletrodos. Neste trabalho, dois fungos filamentosos isolados de solos do Bioma Caatinga Brasileira apresentaram elevada atividade oxidativa, foram avaliados em meios contendo dois mediadores eletroquímicos sintéticos, comparados com quatro pigmentos naturais produzidos por fungos. Parâmetros como consumo de substrato, atividade oxidativa e crescimento microbiano foram avaliados. Como foi observado, todos os pigmentos naturais induziran ao aumento da produção enzimática, observando-se um aumento de mais de 50% principalmente em dois deles.

Background The present study describes the production of biosurfactant (BS) and emulsifier (BE) by the filamentous fungus Mucor hiemalis UCP 0039, as well as the characterization and stability of the both biomolecules for environmental or industrial applications. Results Biosurfactants and bioemulsifiers are amphiphilic compounds and are produced as extracellular molecules. The results showed that bioproduct obtained by shaker condition reduced the water surface tension of 72 to 32 mN/m and reached an emulsification index of 96%, while the static cultivation resulted in a biomolecule with a surface tension of 40 mN/m and an emulsification index of 96%, suggesting the production of a biosurfactant and bioemulsifier, respectively. The compounds showed glycolipid nature but the biosurfactant presented cationic charge, while the bioemulsifier, anionic charge. Thus, the results confirmed that M. hiemalis produced two distinct biomolecules under different parameters and in the same culture medium. Conclusions It is the first time that biosurfactant and emulsifier production has been described in the same medium and under different physical conditions by Mucor hiemalis. Both biomolecules showed thermal stability, as well as have significant effect on the viscosity of hydrophobic compounds, indicating the excellent potential for environmental safety or industrial applications to improve the efficiency of sustainable and economic technologies. How to cite Ferreira INS, Rodriguez DM, Campos-Takaki, GM, et al. Biosurfactant and bioemulsifier as promissing molecules produced by Mucor hiemalis isolated from Caatinga soil. Electron J Biotechnol 2020; 47. https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2020.06.006 .

This study investigated the potential of the bacterium Stenotrophomonas maltophilia UCP 1601 to produce a new biomolecule with emulsifying properties by determining the hemolytic activity, obtaining a halo of 9 mm in blood agar. Fermentations were carried out in saline mineral medium supplemented with 10% waste soybean oil (WSO) and different concentrations of glucose, peptone, ZnCl2, and MgSO4, according to a 24 full-factorial design. The results showed that the best results were obtained in condition 6 (medium composed of 4% glucose, 1% peptone, 2.72% ZnCl2, and 2.46% MgSO4), with excellent high emulsification index of 82.74%, using burned motor oil. The emulsifying property of the biomolecule produced was confirmed by the emulsification index of 78.57, 54.07, and 58.62%, using soybean, corn, and diesel oils, respectively, and the stability at different values of pH, temperature, and NaCl concentrations. The yield of the produced bioemulsifier was 2.8 g/L, presenting an anionic character and polymeric nature (37.6% lipids, 28.2% proteins, and 14.7% carbohydrates), confirmed by FTIR. The new bioemulsifier demonstrated promising potential for bioremediation of hydrophobic contaminants in the environment, since it had the ability to reduce the viscosity of WSO and burned motor oil, as well as excellent dispersion capacity of the burned motor oil in water (69.94 cm2 of oil displacement area), and removing 71.7% of this petroleum derivative from sandy soil.

Residues originated from agro-industry can be used for various purposes, including in the production of activated carbon. Thus, for the conduction of this research, an Activated Carbon (AC) was prepared with mixtures of grape bagasse (B) and coconut fiber (C), with the mass relations of coconut/bagasse of 100/0; 75/25; 50/50; 25/75 and 0/100. The 50C/50B considered statistically the most suitable for the production of CA was activated with ZnCl2, under N2 flow of 100 ml/min, at 550°C, for 1 hour. To evaluate its efficiency, 200.00 mg of AC were used in 200,0 ml of the desalinator tailing from the municipality of Riacho das Almas, Pernambuco, Brazil, with contact time of 30, 60, 120 and 180 minutes, in a statistical design entirely randomized. Data were subjected to statistical analysis, generating Box Plot type charts. The result of calcium and magnesium adsorption revealed the efficiency of activated carbon with a dose of 50C/50B when in contact for up to 60 minutes with desalinator tailing.

As esterases (E.C. 3.1.1.1) sao enzimas pertencentes a classe das carboxil ester hidrolases, e atuam diretamente na clivagem e na formacao de ligacoes esteres, enquanto as lipases (EC 3.1.1.3) sao hidrolases que catalisam a hidrolise de triacilglicerois em acidos graxos livres e glicerol. A utilizacao de enzimas nas industrias permite o desenvolvimento de processos tecnologicos tao eficientes quanto os realizados pela natureza e sem impactos ambientais. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi identificar micro- organismos isoaldos da Caatinga com potencial promissor na producao das enzimas esterase e lipase. Amostras de fungos filamentosos (6 amostras) do genero Aspergillus sp . denominados de SIS (10, 11, 12, 14, 92, 112) e 2 isolados de Penicillium sp . denominados de SIS (21, 23) foram cultivados em meios de cultura especifico utilizando as temperaturas de 28°C e 35°C, durante 72 h, com acompanhamento diario. A presenca do halo caracteristico evidenciou a presenca das enzimas testadas. Os melhores resultados obtidos indicaram que a producao de lipase e esterase com o Penicillium sp . (SIS 23), apresentando indice enzimatico de 2,0cm a 35°C e a 28°C e 1,5 cm apos 72 horas de cultivo destacando-se como um potencial produtor de esterase e lipase.

Introdução: O uso de resíduos agroindustriais na biotecnologia de fungos tem se tornado alvo de diversos estudos sendo empregados como substrato alternativo na produção de biomassa em bioprocessos. Entre os produtos de maior destaque, estão os biopolímeros como a quitina e a quitosana, seu co-polímero, cujas aplicações vão desde as áreas biotecnológicas, agricultura, têxtil, insumos farmacêuticos, bioengenharia e alimentícia. Objetivo: Foi analisado o uso de resíduos agroindustriais como alternativa sustentável na produção fúngica de biopolímeros. Material e Métodos: Através de um planejamento fatorial 23 foi investigado o uso dos resíduos milhocina e manipueira como fontes de carbono e nitrogênio na produção de biomassa, quitina e quitosana pela espécie Cunninghamella elegans (UCP 1306), tendo como variáveis a temperatura (25 ºC, 30 ºC e 35 ºC), concentração de milhocina (2%, 4% e 6%) e manipueira (5%, 7,5% e 10%). Resultados: Os maiores rendimentos de biomassa (9,86 g/L) de Cunninghamella elegans (UCP 1306) foram obtidos nas condições de ensaio 4 (6% milhocina, 10% manipueira, 25 ºC), em cultivo submerso sob agitação constante durante 96 h. Isso sugere que um meio de cultura com maior concentração de milhocina em relação às concentrações de manipueira pode favorecer o crescimento da espécie. Comportamento similar foi observado na produção de quitina, onde o melhor rendimento foi encontrado no ensaio 6 (5% manipueira, 6% milhocina, 35 ºC), que apresentou 257,57 mg/g de quitina, indicando que maiores concentrações de milhocina favorecem a produção do biopolímero. Já os ensaios com menores concentrações de milhocina e maiores concentrações de manipueira, apresentaram maior rendimento de quitosana (132,42 mg/g). Na análise estatística, a maior concentração de milhocina contribuiu significativamente para o crescimento da espécie (p= 0,0316). As bandas da FT-IR confirmaram o grau de desacetilação de 80,7% da quitosana produzida por CCunninghamella elegans (UCP 1306). Conclusão: Os dados experimentais mostraram que o uso dos resíduos milhocina e manipueira como fontes sustentáveis de carbono e nitrogênio é uma associação promissora para a produção de biomassa e de biopolímeros como quitina e quitosana.

Introdução: O uso de resíduos agroindustriais em processos fermentativos tem despertado grande interesse no âmbito da sustentabilidade ambiental e econômica, por se tratar de fontes naturais e renováveis com grande potencial biotecnológico praticamente inexplorado, sendo descartados na maioria das vezes. Diversos estudos têm discutido as inúmeras vantagens do uso desses resíduos como substrato alternativo para produção de biomassa empregada em bioprocessos. Objetivo: O presente estudo apresenta um método que utiliza uma conversão metabólica verde de dois resíduos agroindustrais, milhocina e manipueira, na produção de quitosana, um biopolímero de alta massa molecular e grande aplicabilidade biotecnológica. Material e métodos: Um Planejamento Fatorial completo 22 foi desenhado para avaliar os principais efeitos e interações das variáveis independentes, milhocina (licor de maceração de milho) e manipueira (água residual da prensa da mandioca), no rendimento de biomassa e quitosana, como variáveis respostas, produzidas pela espécie Cunninghamella elegans (UCP 1306). Também foi realizada a análise das alterações morfológicas observadas na espécie cultivada em cada ensaio do Planejamento Fatorial, e a quitosana obtida foi analisada em Espectroscopia de Infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR). Resultados: O maior rendimento de biomassa (6,375 g/L) e quitosana (101,7 mg/g) foi alcançado no meio composto de milhocina 4% e manipueira 4%, no qual C. elegans (UCP 1306) apresentou predominância de hifas frouxas e ramificadas com presença de septações e formou pellets de 0,4 a 0,5 mm e clumps de até 0,1 mm. Na análise estatística, a maior concentração de milhocina contribuiu significativamente para o crescimento da espécie (p=0,00124). As bandas da FT-IR confirmaram o grau de desacetilação de 84,61% da quitosana produzida por C. elegans (UCP 1306). Conclusão: Os dados experimentais sugerem que o uso de milhocina e manipueira como fontes sustentáveis de carbono e nitrogênio é uma associação promissora para a produção de quitosana com elevado grau de desacetilação.

Os corantes microbianos têm sido bastante utilizados nas últimas décadas, devido a elevada biodiversidade microbiana existente. Serratia marcescens é uma bactéria que tem despertado interesse comercial e industrial devido ao elevado potencial de produção de um pigmento vermelho, conhecido como prodigiosina. Este pigmento é um metabolito secundário caracterizado como um alcalóide tripirrol que possui ações antimicrobiana e anticancerígena. O objetivo deste trabalho foi produzir prodigiosina por S. marcescens UCP 1549 a partir da metabolização de farelo de milho como substrato sustentável. Para isso, S. marcescens foi crescida em meio Luria Bertani e posteriormente, células jovens foram transferidas para o meio de produção constituído por farelo de milho (1%) e base de sais. A influência do volume do meio de produção no rendimento de biomassa e prodigiosina foi investigada através do escalonamento da fermentação em frascos de 500, 1000 e 1500 mL. A biomassa produzida foi quantificada através de gravimetria, enquanto que a extração do pigmento presente na biomassa foi realizado utilizando um sistema de solventes clorofórmio: metanol, sendo o rendimento do pigmento expresso em mg.g de biomassa. A identificação do pigmento vermelho produzido foi realizada através de espectrofotometria e cromatografia em camada delgada. O pigmento extraído foi aplicado na coloração de sabonetes. De acordo com os resultados obtidos, a máxima produção de biomassa (9,52 g/L) ocorreu no meio de produção contendo 1500 mL. Por outro lado, o máximo rendimento do pigmento vermelho bruto (30,97 mg.g de biomassa) ocorreu no meio de produção com volume de 500 mL. O valor do fator de retenção (Rf) do pigmento vermelho foi de 0.9 com um pico máximo de absorbância foi detectado no comprimento de onda de 535 nm, confirmando assim a produção de prodigiosina por S. marcescens. A prodigiosina foi utilizada eficientemente como corante de sabonete em barra, o que sugere o seu potencial de uso na indústria de cosméticos.

Pernambuco é conhecido pela beleza de suas praias de altas temperaturas, que são frequentadas para realização de atividades de lazer. Desse modo, as praias tornaram-se um ambiente de grande circulação, além da expansão de indústrias, agricultura, pecuária e centros urbanos, contribuindo para o impacto dos ecossistemas. O conjunto desses fatores influenciam diretamente na ascensão da taxa de contaminação da água salina, em razão do descarte de resíduos inorgânicos no mar. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo avaliar ao parâmetros físico-químicos e microbiológicos da água do mar de praias do litoral de Pernambuco. As coletas foram realizadas nos meses de abril a maio de 2022 nas Praias de Candeias (P1 e P2) e na Praia do Paiva (P3) e foram submetidos a análises físico-químicas e microbiológicas. Os parâmetros de acidez, alcalinidade, cloretos, sulfatos, cálcio, magnésio, dureza total, sódio, potássio, a série de sólidos, DQO e DBO, apesar de não serem controlados pela portaria 357/2005 do CONAMA para águas salinas classe 1,2 e 3, apresentam valores elevados, principalmente nos pontos (P1 e P2), indicando a presença de despejos de efluentes no litoral. As análises microbiológicas constaram a presença de coliformes totais, fecais em todos os pontos, sendo bactérias identificadas como Escherichia coli variedade I, Enterobacter aerogenes variedade I e Enterobacter aerogenes variedade II. Neste sentido, as análises microbiológicas evidenciaram a existência de um alto nível de contaminação nas praias do litoral Pernambucano, faz-se necessário um monitoramento das águas salinas contaminadas para garantir qualidade sanitária para uso.

This study aims to analyze the reject produced by the desalinators implanted in the semi-arid Pernambuco in contact with the seeds of Moringa oleifera Lam. For this, Moringa seeds were collected and prepared with the following treatments: reject (control), reject with whole seed with and without husks, reject with crushed seed with and without husks, seed residue with and without husks, in five replicas. Each replica was constituted with doses equivalent to 2.0 g of Moringa seeds for 200 mL of reject, with contact time corresponding to 30, 60, 120 and 180 minutes, in a completely randomized design, under laboratory conditions, total of 140 experimental units. The physical-chemical and statistical analyses were performed through analysis of variance (ANOVA), and the F test, at confidence interval of 95%. It has been found through laboratory tests that seeds with crushed or ground Moringa husks are equally effective at adsorbing sodium from 1,868,0 mg/L to 24,6 mg/L (98,7 %), calcium from 1,005.0 mg/L to 894.6 mg/L (11%), magnesium from 741.0 mg/L to 728.3 mg/L (1.7%) and chloride from 6,997.5 mg/L to 6,782.4 mg/L (1.8%). Therefore, Moringa seed can be considered promising in the adsorption of chemical elements of saline water desalinizers.

Residues of agroindustrial origin can be used for various purposes, including the production of activated carbon. In order to conduct the experiment, residual biomass of Cocos nucifera-C and grape marc-B were used at the doses corresponding to 100C/0B, 75C/25B, 50C/50B, 25C/75B and 0C/100B. The appropriate operating ranges for the production of activated carbon were identified and an experiment was carried out with a full factorial design, type 32, with three replicates and a control. The activated carbon produced was in contact with the desalinator reject for 30, 60, 120 and 180 minutes, after which the extracts were physico-chemically analyzed. The data were submitted to statistical analysis, using Statistic software, with a percentage reduction in the characteristics evaluated: pH (13.2), electrical conductivity (1), sodium (4.7), potassium (35.6), calcium (3.2), magnesium (zero) and chloride (18.2), indicating the mixture of coconut fiber and grape marc in 50C/50B ratio as being the most promising in the adsorption of the chemical elements of the reject, when in contact for up to an hour.

Background: The use of agro-industrial wastes to produce high value-added biomolecules such as biosurfactants is a promising approach for lowering the total costs of production. This study aimed to produce biosurfactants using Rhizopus arrhizus UCP 1607, with crude glycerol (CG) and corn steep liquor (CSL) as substrates. In addition, the biomolecule was characterized, and its efficiency in removing petroderivatives from marine soil was investigated. Results: A 22 factorial design was applied, and the best condition for producing the biosurfactant was determined in assay 4 (3% CG and 5% CSL). The biosurfactant reduced the surface tension of water from 72 to 28.8 mN/m and produced a yield of 1.74 g/L. The preliminary biochemical characterization showed that the biosurfactant consisted of proteins (38.0%), carbohydrates (35.4%), and lipids (5.5%). The compounds presented an anionic character, nontoxicity, and great stability for all conditions tested. The biomolecule displayed great ability in dispersing hydrophobic substrates in water, thereby resulting in 53.4 cm2 ODA. The best efficiency of the biosurfactant in removing the pollutant diesel oil from marine soil was 79.4%. Conclusions: This study demonstrated the ability of R. arrhizus UCP1607 to produce a low-cost biosurfactant characterized as a glycoprotein and its potential use in the bioremediation of the hydrophobic diesel oil pollutant in marine soil.How to cite: Pele MA, Ribeaux DR, Vieira ER, et al. Conversion of renewable substrates for biosurfactant production by Rhizopus arrhizus UCP 1607 and enhancing the removal of diesel oil from marine soil. Electron J Biotechnol 2019;38. https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2018.12.003. Keywords: Agro-industrial wastes, Biomolecules, Biosurfactant, Corn steep liquor, Crude glycerol, Diesel oil, Marine soil, Mucoralean fungus, Removing hydrophobic compound, Rhizopus, Tensioactive agent

Background Biosurfactants are surface-active agents produced by microorganisms that have higher efficiency and stability, lower toxicity and higher biocompatibility and biodegradability than chemical surfactants. Despite its properties and potential application in a wide range of environmental and industrial processes, biosurfactants are still not cost-competitive when compared to their synthetic counterparts. Cost effective technologies and renewable raw substrates as agro-industrial and regional waste from northeast of Brazil as cassava flour wastewater, supplemented with lactose and corn oil are mainly the chemically media for growing microorganism and in turn the production of the biosurfactant of quality. This study aimed to obtained biosurfactant by Serratia marcescens UCP 1549 containing cassava flour wastewater (CWW), by application of a full-factorial design, as sustainable practices in puts the production process in promising formulation medium. The characterization of the biomolecule was carried out, as well as the determination of its stability and toxicity for cabbage seeds. In addition, its ability to stimulate seed germination for agriculture application and oil spill bioremediation were investigated. Results Serratia marcescens showed higher reduction of surface tension (25.92 mN/m) in the new medium containing 0.2% lactose, 6% cassava flour wastewater and 5% corn waste oil, after 72 h of fermentation at 28 °C and 150 rpm. The substrate cassava flour wastewater showed a promising source of nutrients for biosurfactant production. The isolate biosurfactant exhibited a CMC of 1.5% (w/v) and showed an anionic and polymeric structure, confirmed by infrared spectra. The biomolecule demonstrated high stability under different temperatures, salinity and pH values and non-toxicity against to cabbage seeds. Thus, exploring biosurfactant their potential role in seeds germinations and the promotion and agricultural applications was investigated. In addition, the effectiveness of biosurfactant for removal burned motor oil adsorbed in sand was verified. Conclusions The use of medium containing CWW not only reduces the cost of process of biosurfactant production, but also the environmental pollution due to the inappropriate disposal of this residue. This fact, added to the high stability and non-toxicity of the biosurfactant produced by S. marcescens UCP 1549, confirms its high environmental compatibility, make it a sustainable biocompound that can be replace chemical surfactants in diverse industries. In addition, the effectiveness of biosurfactant for stimulate seed germination and removing burned motor oil from sand, suggests its suitability for agriculture and bioremediation applications. Electronic supplementary material The online version of this article (10.1186/s12934-018-1046-0) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Green bioconversion of low-cost agro-industrial substrates into high-value-added products becomes a biotechnological strategy to enable the production on an industrial scale. In this context, two agro-industrial by-products were used in this study in order to formulate an economic and sustainable media for biosurfactant (BS) production by Mucor circinelloides UCP 0018. For this, a 22 full-factorial design was used to investigate the influence of concentrations of corn steep liquor (CSL) and crude glycerol (CG) on surface tension as response variable. The results showed the ability of this Mucoralean fungus to produce BS under all design conditions, highlighting condition 4 (9% of both substrates) due to the greater reduction in surface tension (from 72 to 29.7 mN/m). Statistical analysis confirmed significant influence of both by-products on surface tension. This BS exhibited excellent emulsifying properties (EI24 98.9%), as well as ODA of 28.26 cm², with burnt motor oil. Preliminary characterization showed the polymeric nature of the biomolecule, with a content of 55.7% of carbohydrates, 28.2% of lipids and 16.1% of proteins, as well as its anionic character and critical micellar dilution (CMD) at 50%. The stability in the range of pH 2-6, temperature 20-80°C and salinity 5-25% evidenced a stable BS, with promising potential of application in several industrial activities or environmental processes in adverse conditions. La bioconversión verde de sustratos agroindustriales de bajo costo en productos de alto valor agregado se convierte en una estrategia biotecnológica para permitir la producción a escala industrial. En este contexto, en este estudio se utilizaron dos subproductos agroindustriales con el fin de formular un medio económico y sostenible para la producción de biosurfactante (BS) por Mucor circinelloides UCP 0018. Para ello, se utilizó un diseño factorial completo 22 para investigar la influencia de las concentraciones de licor de maceración de maíz y glicerol crudo sobre la tensión superficial como variable de respuesta. Los resultados mostraron la capacidad de este hongo Mucorales para producir BS en todas las condiciones del diseño, destacando la condición 4 (9% de ambos substratos) debido a la mayor reducción de la tensión superficial (de 72 a 29,7 mN/m). El análisis estatístico confirmó la influencia significativa de ambos subproductos en la tensión superficial. Este BS exhibió excelentes propiedades emulsionantes (IE24 98,9%), así como una ADO de 28,26 cm², con aceite de motor quemado. La caracterización preliminar mostró la naturaleza polimérica de la biomolécula, con un contenido de 55,7% de carbohidratos, 28,2% de lípidos y 16,1% de proteínas, así como su carácter aniónico y dilución micelar crítica (DMC) al 50%. La estabilidad en el rango de pH 2-6, temperatura 20-80°C y salinidad 5-25% evidenció un BS estable, con potencial prometedor de aplicación en diversas actividades industriales o procesos ambientales en condiciones adversas. A bioconversão verde de substratos agroindustriais de baixo custo em produtos de alto valor agregado torna-se uma estratégia biotecnológica para viabilizar a produção em escala industrial. Nesse contexto, dois subprodutos agroindustriais foram utilizados neste estudo com o objetivo de formular um meio econômico e sustentável para a produção de biossurfactante (BS) por Mucor circinelloides UCP 0018. Para isso, foi utilizado um planejamento fatorial completo 22 para investigar a influência das concentrações de milhocina e glicerol bruto na tensão superficial como variável de resposta. Os resultados mostraram a capacidade deste fungo Mucorales em produzir BS em todas as condições de planejamento, destacando a condição 4 (9% de ambos substratos) devido à maior redução da tensão superficial (de 72 para 29,7 mN/m). A análise estatística confirmou a influência significativa de ambos os subprodutos na tensão superficial. Este BS apresentou excelentes propriedades emulsificantes (IE24 98,9%), assim como ADO de 28,26 cm², com óleo de motor queimado. A caracterização preliminar mostrou a natureza polimérica da biomolécula, com teor de 55,7% de carboidratos, 28,2% de lipídios e 16,1% de proteínas, bem como seu caráter aniônico e diluição micelar crítica (DMC) a 50%. A estabilidade na faixa de pH 2-6, temperatura 20-80°C e salinidade 5-25% evidenciou um BS estável, com potencial promissor de aplicação em diversas atividades industriais ou processos ambientais em condições adversas.

The present study investigated the production of biosurfactant by Stenotrophomonas maltophilia UCP 1601under submerse fermentation using renewable substrates as carbon and nitrogen sources applying two statistical tools as Plakket-Burman experimental design and full factorial design to optimize the bioprocess. A partial characterization was performed by measuring the surface tension, emulsification index, determination of CMC, ionic charge. The biosurfactant was tested to different conditions of temperature, pH and salinity, in order to evaluate the stability of the biomolecule. The surface tension of the biosurfactant produced using corn steep liquor and glycerol was 27 mN/m, whose yield was 12.6 g/L, and its character is anionic. The critical micelle concentration (CMC) was 70% using the cell-free metabolic liquid. The biosurfactant was able to emulsify 56% of the burned engine oil. The biomolecule showed high functional stability and performance under extreme conditions of thermal, pH and saline concentrations stability. All determinations carried out confirm the generation of a stable, efficient bioproduct that contributes to the circular bioeconomy and the great potential for remediation under harsh environmental conditions. El presente estudio investigó la producción de biosurfactantes por Stenotrophomonas maltophilia UCP 1601 bajo fermentación sumergida utilizando sustratos renovables como fuentes de carbono y nitrógeno aplicando dos herramientas estadísticas como el diseño experimental de Plakket-Burman y el diseño factorial completo para optimizar el bioproceso. Se realizó una caracterización parcial midiendo tensión superficial, índice de emulsificación, determinación de CMC, carga iónica. El biosurfactante fue probado para diferentes condiciones de temperatura, pH y salinidad, con el fin de evaluar la estabilidad de la biomolécula. La tensión superficial del biosurfactante elaborado con licor de maceración de maíz y glicerol fue de 27 mN/m, cuyo rendimiento fue de 12,6 g/L, y su carácter es aniónico. La concentración micelar crítica (CMC) fue del 70 % utilizando el fluido metabólico libre de células. El biosurfactante pudo emulsionar el 56% del aceite de motor quemado. La biomolécula mostró alta estabilidad funcional y desempeño bajo condiciones extremas de estabilidad térmica, pH y concentración de sal. Todas las determinaciones realizadas confirman la generación de un bioproducto estable y eficiente que contribuye a la bioeconomía circular y al gran potencial de remediación en condiciones ambientales adversas. O presente estudo investigou a produção de biossurfactante por Stenotcomo rophomonas maltophilia UCP 1601 sob fermentação submersa utilizando substratos renováveis fontes de carbono e nitrogênio aplicando duas ferramentas estatísticas como planejamento experimental Plakket-Burman e planejamento fatorial completo para otimizar o bioprocesso. Uma caracterização parcial foi realizada medindo-se a tensão superficial, índice de emulsificação, determinação de CMC, carga iônica. O biossurfactante foi testado para diferentes condições de temperatura, pH e salinidade, a fim de avaliar a estabilidade da biomolécula. A tensão superficial do biossurfactante produzido com milhocina e glicerol foi de 27 mN/m, cujo rendimento foi de 12,6 g/L, e seu caráter é aniônico. A concentração micelar crítica (CMC) foi de 70% usando o líquido metabólico livre de células. O biossurfactante foi capaz de emulsionar 56% do óleo de motor queimado. A biomolécula apresentou alta estabilidade funcional e desempenho sob condições extremas de estabilidade térmica, pH e concentração salina. Todas as determinações realizadas confirmam a geração de um bioproduto estável e eficiente que contribui para a bioeconomia circular e o grande potencial de remediação em condições ambientais adversas.