Produção de pigmentos por co-cultivo de Serratia marcescens e Tetradesmus obliquous e avaliação do seu potencial fotoprotetor.
Bactéria, Microalgas, Pigmentos, Co-cultura, Biossurfactante
Os produtos naturais como pigmentos microbianos e biossurfactantes têm chamado atenção por serem atóxicos, sustentáveis e renováveis. Contudo, a produção de biopigmentos e biossurfactante ainda é limitada, devido ao baixo rendimento e elevado custo de produção. A Serratia marcescens e a Tetradesmus obliquus foi investigada quanto a produção de prodigiosina, carotenoide, clorofila e biossurfactante, em co-cultivo como uma estratégia de minimizar o tempo e o custo de produção. A produção dessas biomoléculas foi realizada em monocultivo e cocultivo usando meios alternativos como estratégia sustentável de forma a comparar o modo de cultivo. O monocultivo da T. obliquus, foi realizado em meio BG 11 e em meio BG 11, suplementado com farelo de trigo (5%) e óleo de soja pós fritura (OSPF) a 5%. Esse último meio de cultura também foi utilizado para o monocultivo da S. marcescens. O co-cultivo de S. marcescens com T. obliquus foi realizado em meio BG 11 e em meio BG 11, suplementado com farelo de trigo a 5% e OSPF a 5%. Diariamente foram analisadas a concentração celular, velocidade de crescimento específica e produtividade celular máxima dos microrganismos, durante um período de 10 dias, bem como as concentrações dos pigmentos carotenoide, clorofila e prodigiosina. A microalga T. obliquous em monocultivo no meio padrão BG 11 apresentou uma maior concentração de células (Xmax = 398 ± 3 104 células mL−1), com um valor de Xmax três vezes maior que as outras condições de cultivo; velocidade de crescimento específica (µmax = 0,131 d−1), produtividade celular máxima (PX = 34,63 104 células mL−1) e carotenoide de 36 mg/g e de clorofila 248 mg/g. A bactéria S. marcescens obteve maior crescimento no co-cultivo com T. obliquous em BG11, farelo de trigo e OSPF com um crescimento celular Xmax (18 ± 1 104 células mL−1), taxa de crescimento específica máxima (µmax = 0,071 d−1) e produtividade celular (PX = 19 104 células mL−1), como também apresentou um valor de carotenoide 19 mg/g, clorofila 34 mg/g e prodigiosina 760 mg/g. Vale destacar que a produção de prodigiosina foi maior no co-cultivo do que no monocultivo. Para a obtenção do biodispersante os microrganismos foram cultivados em monocultivo e co-cultivo no período de 48 h, utilizando farelo de trigo e OSPF como substratos. Após a fermentação, foram avaliadas a tensão superficial e a área de dispersão de óleo (ODA) nos líquidos livre de células e, a partir da melhor condição, foram analisadas a tensão interfacial e o índice de emulsificação. O biossurfactante foi isolado por precipitação ácida e submetido a caracterização preliminar (potencial Zeta e espectroscopia FTIR) e testes de estabilidade e fitotoxicidade. Os resultados demonstraram que o co-cultivo apresentou melhor condição para produção de biodispersante, com excelentes valores de tensão superficial (26,6 mN/m), ODA (50,24 cm2), tensão interfacial (1,0 mN/m) e índice de emulsificação (96%). O rendimento da biomolécula produzida foi de 1,75 g/L, o qual apresentou natureza aniônica e lipopeptídica. O biossurfactante foi estável em pH alcalino (8-12) e em ampla faixa de temperatura (0-100 ºC) e salinidade (5-15% NaCl), assim como foi atóxico para sementes de pepino (Cucumis sativus) e alface (Lactuca sativa). Portanto, o co-cultivo com S. marcescens e T. obliquus representa uma tecnologia inovadora, na produção de pigmentos e biodispersante para aplicação na área industrial, utilizando substratos agroalimentares que torna o processo menos dispendiosa, além de minimizar o impacto ambiental.