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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.97.2012.tde-28082013-103230
Documento
Autor
Nome completo
Marta Heloisa dos Reis Chagas
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Lorena, 2012
Orientador
Banca examinadora
Prata, Arnaldo Márcio Ramalho (Presidente)
Carvalho, Walter de
Molina, Marília Amorim Berbert de
Título em português
Efeito do pH e do ácido acético sobre a produção de bioinseticida por Bacillus thuringiensis a partir de glicerol proveniente da fabricação de biodiesel
Palavras-chave em português
Ácido acético
Bacillus thuringiensis
Biodiesel
Bioinseticidas
Glicerol
Resumo em português
Bacillus thuringiensis é uma bactéria do solo, gram-positiva, que se destaca pela capacidade de sintetizar um cristal protéico, adjacente ao esporo, responsável pela ação tóxica contra diversas espécies de dípteros, como a larva do mosquito Aedes aegypti, o qual é o principal vetor da dengue. A dengue hoje é uma das doenças de maior preocupação para as agências de saúde brasileiras, uma vez que o Brasil possui temperatura e condições socio-econômicas que favorecem proliferação do mosquito transmissor. O Brasil se destaca por desenvolver combustíveis alternativos aos combustíveis de origem petrolífera, como etanol e biodiesel. Porém, durante a reação de transesterificação de óleos/gorduras para a produção de biodiesel é gerado também glicerina e, por não haver uma demanda deste sub-produto no mercado mundial, seu destino se tornou um problema e um desafio para as indústrias de biodiesel. Logo, desenvolver um bioinseticida para o combate da dengue empregando a glicerina como fonte de carbono é uma forma de encontrar novas aplicações para a glicerina e contribuir para o controle de uma doença de impacto nacional. Estudos realizados comprovaram que o ácido acético é um composto produzido e consumido pelas células de Bacillus thuringiensis durante seu crescimento. Além disso, apresenta papel fundamental para a produção de um composto chamado poli-?-hidroxibutirato (PHB), que é fundamental no fornecimento de energia para a síntese da toxina. No presente trabalho estudou-se o efeito do ácido acético sobre o crescimento de Bacillus thuringiensis e sobre a atividade larvicida do meio fermentado contra larvas de Aedes aegypti. Foram avaliadas as concentrações de 1 g/L, 3 g/L e 5 g/L de ácido acético nas seguintes fases: (i) início da fermentação, (ii) ponto de valor mínimo de pH e (iii) ponto de desaceleração do aumento do pH. Os ensaios foram realizados em frascos Erlenmeyer de 1000 mL em incubadora de movimento recíproco. Os resultados obtidos demonstraram que a adição de ácido acético no início e no tempo igual a 10 horas de fermentação favorece o crescimento celular e a produção de toxinas. O resultado mais expressivo de produção de toxinas foi obtido com adição de 5 g/L de ácido no início da fermentação. Neste ensaio o resultado de porcentagem de morte de larvas foi 8 superior ao resultado encontrado no ensaio sem adição de ácido (ensaio controle). Já no ensaio com adição de ácido com 20 horas de fermentação foi observada a maior concentração celular máxima, porém, obteve-se uma menor atividade larvicida do meio fermentado, comparado com o ensaio controle.
Título em inglês
Effect of pH and acetic acid on bioinsetice production by Bacillus thuringiensis using glycerol from biodiesel synthesis
Palavras-chave em inglês
Acetic acid
Bacillus thuringiensis
Biodiesel
Bioinsecticides
Glycerol
Resumo em inglês
Bacillus thuringiensis is a gram-positive soil bacterium that is distinguished by the ability of synthesizing a protein crystal adjacent to the spore. This protein is responsible for the toxic action against several species of Diptera, as the larvae of the Aedes aegypti mosquito, which is the main vector of dengue. As Brazil possesses temperature and socioeconomic conditions that favors proliferation of the dengue transmitting mosquito, it is one of the major concerns to health agencies in Brazil. Brazil stands out for developing alternative fuel sources to petroleum fuels such as ethanol and biodiesel. However, during the transesterification reaction of oils/fats for the production of biodiesel glycerin is also generated. As there is no demand for this sub-product in the global market, its fate has become a problem and a challenge for the biodiesel industry. Therefore the development of an insecticide for fighting dengue using glycerol as the carbon source is a way to find new applications for glycerin and to contribute to the control of a disease with nationwide impact, considered a public health problem. Studies have shown that acetic acid is a compound produced and consumed by Bacillus thuringiensis' cells during their growth. Moreover, it presents a major role in the production of a compound called poly-?-hydroxybutyrate (PHB), which is critical for providing energy for the toxin synthesis. In the present study, it was studied the effect of acetic acid on the growth of Bacillus thuringiensis and on the larvicidal activity of the fermented broth on the larvae of Aedes aegypti. The concentrations tested were 1 g/L, 3 g/L and 5 g/L of acetic acid, added in the following stages: (i) beginning of the fermentation, (ii) time of minimum pH value and (iii) time of deceleration of the increasing pH value. The assays were performed in 1000 mL Erlenmeyer flasks in a reciprocating motion shaker. The results showed that the addition of acetic acid at the beginning and at 10 hours of fermentation improves cell growth and toxin production. The most significant result regarding toxin production was achieved with the addition of 5 g/L of acid at the beginning of the fermentation. In this assay the net percentage of killing of the larvae was eight times higher than the results found in the test without the addition of acid (control test). For the test in which acetic acid was added at 20 hours of fermentation it was observed a higher cellular concentration, however, there was a lower larvicidal activity of the fermented broth, compared to the control test.
 
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BID12004_O.pdf (1.29 Mbytes)
Data de Publicação
2013-08-28
 
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