Enhanced low-cost lipopeptide biosurfactant production by Bacillus velezensis from residual glycerin.

Autor: Brito HA; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Centro de Biotecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Av. Bento Gonçalves 9500, Porto Alegre, RS, 91501-970, Brazil., Napp AP; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Centro de Biotecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Av. Bento Gonçalves 9500, Porto Alegre, RS, 91501-970, Brazil., Pereira E; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Centro de Biotecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Av. Bento Gonçalves 9500, Porto Alegre, RS, 91501-970, Brazil., Bach E; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Centro de Biotecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Av. Bento Gonçalves 9500, Porto Alegre, RS, 91501-970, Brazil.; Departamento de Biofísica, Instituto de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Av. Bento Gonçalves 9500, Porto Alegre, RS, 91501-970, Brazil., Borowski JVB; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Centro de Biotecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Av. Bento Gonçalves 9500, Porto Alegre, RS, 91501-970, Brazil., Passaglia LMP; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Centro de Biotecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Av. Bento Gonçalves 9500, Porto Alegre, RS, 91501-970, Brazil., Melo VMM; Laboratório de Ecologia Microbiana e Biotecnologia, Departamento de Biologia, Universidade Federal Do Ceará, Fortaleza, Brasil., Moreira R; Institute for Applied and Physical Chemistry, University of Bremen, 28359, Bremen, Germany., Foster EJ; Department of Chemical and Biological Engineering, University of British Columbia, 2360 East Mall, Vancouver, Canada., Lopes FC; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Centro de Biotecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Av. Bento Gonçalves 9500, Porto Alegre, RS, 91501-970, Brazil.; Departamento de Biofísica, Instituto de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Av. Bento Gonçalves 9500, Porto Alegre, RS, 91501-970, Brazil., Vainstein MH; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Centro de Biotecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Av. Bento Gonçalves 9500, Porto Alegre, RS, 91501-970, Brazil. marilene.vainstein@ufrgs.br.; Departamento de Biologia Molecular e Biotecnologia, Instituto de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Av. Bento Gonçalves 9500, Porto Alegre, RS, 91501-970, Brazil. marilene.vainstein@ufrgs.br.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Bioprocess and biosystems engineering [Bioprocess Biosyst Eng] 2024 Sep; Vol. 47 (9), pp. 1555-1570. Date of Electronic Publication: 2024 Jun 25.
DOI: 10.1007/s00449-024-03051-y
Abstrakt: Biosurfactants (BSFs) are molecules produced by microorganisms from various carbon sources, with applications in bioremediation and petroleum recovery. However, the production cost limits large-scale applications. This study optimized BSFs production by Bacillus velezensis (strain MO13) using residual glycerin as a substrate. The spherical quadratic central composite design (CCD) model was used to standardize carbon source concentration (30 g/L), temperature (34 °C), pH (7.2), stirring (239 rpm), and aeration (0.775 vvm) in a 5-L bioreactor. Maximum BSFs production reached 1527.6 mg/L of surfactins and 176.88 mg/L of iturins, a threefold increase through optimization. Microbial development, substrate consumption, concentration of BSFs, and surface tension were also evaluated on the bioprocess dynamics. Mass spectrometry Q-TOF-MS identified five surfactin and two iturin isoforms produced by B. velezensis MO13. This study demonstrates significant progress on BSF production using industrial waste as a microbial substrate, surpassing reported concentrations in the literature.
(© 2024. The Author(s), under exclusive licence to Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature.)
Databáze: MEDLINE
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