Produção de prodigiosina por Serratia marcecens UCP 1549 sob fermentação em estado sólido e avaliação do seu potencial antimicrobiano.
Data
Autores
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Católica de Pernambuco
In this work, the potential of Serratia marcescens UCP 1549, gram-negative bacterium
isolated from the soil of the semi-arid region of Pernambuco, in the production of
prodigiosin under solid state fermentation (FES). Therefore, different agro-industrial
substrates (wheat bran, sugarcane bagasse, instant noodle residue, tangerine bark,
pineapple peel and pineapple crown), were used in the formulation of the means of
production of prodigiosin by FES, obtaining the maximum yield of the red pigment
(119.8 g/kg of dry substrate) in the medium consisting of 5 g of wheat bran and
humidifiable solution containing sais (KH2PO4, K2HPO4, MgSO4.7H2O and
(NH4)2SO4) and 5% post-frying soybean oil. The pigment was identified as prodigiosin
by the maximum peak absorbance at 535 nm, Rf of 0.9 in CCD and the functional
groups identified by the infrared spectrum (FTIR). Prodigiosin showed stability at
different temperature values (0 º C, 10 º C, 50 º C, 70 º C and 100 º C), pH (2, 4, 6, 8,
10, 12 and 14) and concentrations of NaCl (0.1%, 0.2%, 0.5%, 1% and 5%) confirming
its potential for application in various industrial, pharmaceutical and medical areas. The
raw pigment produced did not show phytotoxic effects in concentrations (0.1%, 0.5%
and 1%) for cabbage seeds (Brassica oleracea), lettuce (Lactuca sativa), onion (Allium
cepa) and cucumber (Cucumis sativus). Toxicity tests using the microcrustacean
Artemia salina, as an aquatic bioindicator, demonstrated low prodigiosin toxicity in
concentrations (0.01 mg / L, 0.1 mg / L, 1 mg / L, 10 mg / L and 100 mg / L). The
pigment of S. marcescens in antimicrobial action showed a minimum inhibitory
concentration (MIC) significant for the bacteria Klebsiella pneumoniae (UCP 1574),
Staphylococus aureus (UCP 1576) and Enterococcus faecalis (UCP 1577). Therefore,
the results obtained showed the biotechnological potential of S. marcescens UCP 1549
in the production of prodigiosin by FES, using agrifood substrates, which can contribute
to reduce production costs, in addition to minimizing the environmental impact.
Neste trabalho foi investigado o potencial de Serratia marcescens UCP 1549, bactéria
Gram-negativa isolada do solo do semi-árido de Pernambuco, na produção de
prodigiosina sob fermentação em estado sólido (FES). Diferentes substratos
agroindustriais (farelo de trigo, bagaço de cana-de-açúcar, resíduo de macarrão
instantâneo, casca de tangerina, casca de abacaxi e coroa de abacaxi), foram
utilizados na formulação do meio de produção de prodigiosina por FES, durante 120 h
em 28 ºC, no meio constituído por 5 g de farelo de trigo e solução umedecedora
contendo sais (KH2PO4, K2HPO4, MgSO4.7H2O e (NH4)2SO4) e 5% de óleo de soja
pós-fritura, foi realizada a filtração e centrifugação dos extratos obtidos e a extração do
pigmento. Obtendo-se o máximo rendimento do pigmento vermelho (119,8 g/kg de
substrato seco). Esse pigmento foi identificado como prodigiosina pelo pico máximo de
absorbância a 535 nm, Rf de 0.9 em CCD e os grupos funcionais identificados pelo
espectro de infravermelho (FTIR). A prodigiosina demostrou estabilidade em diferentes
valores de temperatura (0 º C, 10 º C, 50 º C, 70 º C e 100 º C), pH (2, 4, 6, 8, 10, 12 e
14) e concentrações de NaCl (0.1%, 0.2%, 0.5%, 1% e 5%) confirmando seu potencial
de aplicação nas diversas áreas industriais, farmacêutica e médica. O pigmento bruto
produzido não demostrou efeitos fitotoxicos nas concentrações (0.1%, 0.5% e 1%)
para sementes de repolho (Brassica oleracea), alface (Lactuca sativa), cebola (Allium
cepa) e pepino (Cucumis sativus). Os testes de toxicidade utilizando o microcrustáceo
Artemia salina, como bioindicador aquático demonstrou baixa toxicidade da
prodigiosina nas concentrações (0.01 mg/L, 0,1 mg/L, 1 mg/L, 10 mg/L e 100 mg/L). O
pigmento de Serratia marcescens na ação antimicrobiana demonstrou uma mínima
concentração inibitória (MIC) significativo para as bactérias Klebsiella pneumoniae
(UCP 1574), Staphylococus aureus (UCP 1576) e Enterococcus faecalis (UCP 1577).
Portanto, os resultados obtidos evidenciaram o potencial biotecnológico de S.
marcescens UCP 1549 na produção de prodigiosina por FES, utilizando substratos
agroalimentares, o que pode contribui na redução dos custos de produção, além de
minimizar o impacto ambiental.
Descrição
Citação
SANTOS, Renata Andreia dos. Produção de prodigiosina por Serratia marcecens UCP 1549 sob fermentação em estado sólido e avaliação do seu potencial antimicrobiano. 2020. 107 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Católica de Pernambuco. Pró-reitoria Acadêmica. Curso de Mestrado em Desenvolvimento de Processos Ambientais, 2020.