Produção de biossurfactante por Pseudomonas aeruginosa utilizando resíduos de cacau (Theobroma cacao L.) e seu potencial na dispersão de óleo

Abstract

Biossurfactantes (BS) são moléculas de relevância industrial significativa, reconhecidas por suas propriedades tensoativas e potencial para produção por microrganismos que utilizam fontes alternativas de carbono e energia. O cacau (Theobroma cacao L.), fruto amazônico amplamente utilizado como matéria-prima na produção de chocolate, representa um recurso alternativo exemplar. Apesar da falta de valor econômico atribuído aos resíduos provenientes do processamento do cacau, esses subprodutos podem ser substratos valiosos para a produção de BS. Este estudo avaliou a eficácia da bactéria Pseudomonas aeruginosa BM02 na produção de BS, usando resíduos de cacau como matéria-prima, bem como investigou o potencial do BS como agente dispersante de óleo. O BS bruto exibiu uma concentração de ramnolipídios de 3,06 g/L e índice de emulsificação de 60%, influenciando significativamente na capacidade de dispersão do óleo de motor, que atingiu 2,5 cm2/min após 10 minutos. Esses resultados evidenciam a viabilidade, inovação e sustentabilidade da utilização de resíduos de cacau como matéria-prima para na produção de BS, com aplicações promissoras para biorremediação de áreas contaminadas por hidrocarbonetos. Ademais, essa abordagem contribui diretamente para a economia circular na Amazônia, pois a utilização sustentável de resíduos agroindustriais demonstra potencial para aumentar o valor agregado dentro da cadeia de produção local, proporcionando, assim, implicações sociais importantes ao promover o crescimento econômico na região.Biosurfactants (BS) are molecules of significant industrial relevance, recognized for their surfactant properties and potential for production by microorganisms utilizing alternative carbon and energy sources. Cocoa (Theobroma cacao L.), an Amazonian fruit extensively utilized as a raw material in chocolate production, presents an exemplary alternative resource. Despite the lack of economic value attributed to the residues generated from cocoa processing, these by-products can be transformed into valuable substrates for BS production. This study evaluates the efficacy of Pseudomonas aeruginosa BM02 in producing BS, leveraging cocoa waste as the primary substrate, and further investigates the potential of the resulting BS as an oil dispersant. The crude BS exhibited a rhamnolipid concentration of 3.06 g/L and an emulsification index of 60%, significantly influencing its oil dispersion capacity, measured at 2.5 cm²/min after 10 minutes. These findings underscore the viability, innovation, and sustainability of utilizing cocoa residues as feedstock for BS production, with promising applications for bioremediation of hydrocarbon-contaminated areas. Furthermore, this approach contributes directly to the circular economy in the Amazon, as the sustainable utilization of processing waste demonstrates potential for enhancing added value within the local production chain, thus providing important social implications by fostering economic growth in the region.Los biosurfactantes (BS) son moléculas de gran relevancia industrial, reconocidas por sus propiedades tensoactivas y su potencial para ser producidas por microorganismos que utilizan fuentes alternativas de carbono y energía. El cacao (Theobroma cacao L.), un fruto amazónico ampliamente utilizado como materia prima en la producción de chocolate, representa un recurso alternativo ejemplar. A pesar de la falta de valor económico atribuido a los residuos generados del procesamiento del cacao, estos subproductos pueden transformarse en sustratos valiosos para la producción de BS. Este estudio evalúa la eficacia de Pseudomonas aeruginosa BM02 en la producción de BS, aprovechando los residuos de cacao como sustrato principal, y además investiga el potencial del BS resultante como agente dispersante de aceite. El BS crudo presentó una concentración de ramnolípidos de 3,06 g/L y un índice de emulsificación del 60%, influyendo significativamente en su capacidad de dispersión de aceite, medida en 2,5 cm²/min después de 10 minutos. Estos hallazgos subrayan la viabilidad, innovación y sostenibilidad de utilizar los residuos de cacao como materia prima para la producción de BS, con aplicaciones prometedoras para la biorremediación de áreas contaminadas por hidrocarburos. Además, este enfoque contribuye directamente a la economía circular en la Amazonía, ya que la utilización sostenible de los desechos del procesamiento muestra potencial para aumentar el valor agregado dentro de la cadena productiva local, brindando así importantes implicaciones sociales al fomentar el crecimiento económico en la región.