Biossurfactantes são metabólitos secretados por microrganismos durante seus processos metabólicos sob condições específicas de cultivo. Comparados aos surfactantes sintetizados quimicamente, os biossurfactantes possuem muitos atributos únicos, como diversidade estrutural, biodegradabilidade, ampla atividade biológica e respeito ao meio ambiente. Devido a fatores como disponibilidade de matéria-prima, custo e limitações de desempenho dos surfactantes sintéticos — juntamente com sua tendência a causar poluição ambiental severa e representar riscos à saúde humana durante a produção e o uso — a pesquisa sobre biossurfactantes cresceu significativamente nas últimas duas décadas, à medida que a conscientização ambiental e sobre saúde aumentou. O campo se desenvolveu rapidamente, com inúmeras patentes registradas internacionalmente para vários biossurfactantes e seus processos de produção. Na China, a pesquisa se concentrou principalmente na aplicação de biossurfactantes na recuperação avançada de petróleo e biorremediação.
1. Tipos de biossurfactantes e cepas produtoras
1.1 Tipos de Biossurfactantes
Surfactantes sintetizados quimicamente são normalmente classificados com base em seus grupos polares, enquanto os biossurfactantes são categorizados de acordo com suas propriedades bioquímicas e os microrganismos produtores. Geralmente, são divididos em cinco tipos: glicolipídios, fosfolipídios e ácidos graxos, lipopeptídeos e lipoproteínas, surfactantes poliméricos e surfactantes especializados.
1.2 Produção de Cepas de Biossurfactantes
A maioria dos biossurfactantes são metabólitos de bactérias, leveduras e fungos. Essas cepas produtoras são predominantemente coletadas de lagos, solos ou ambientes marinhos contaminados com óleo.
2.Produção de Biossurfactantes
Atualmente, os biossurfactantes podem ser produzidos por meio de dois métodos principais: fermentação microbiana e síntese enzimática.
Na fermentação, o tipo e o rendimento dos biossurfactantes dependem principalmente da cepa do microrganismo, do seu estágio de crescimento, da natureza do substrato de carbono, das concentrações de N, P e íons metálicos (como Mg²⁺ e Fe²⁺) no meio de cultura, bem como das condições de cultivo (pH, temperatura, velocidade de agitação, etc.). As vantagens da fermentação incluem baixos custos de produção, diversidade de produtos e processos simples, tornando-a adequada para a produção industrial em larga escala. No entanto, os custos de separação e purificação podem ser elevados.
Em contraste, surfactantes sintetizados enzimaticamente frequentemente apresentam estruturas moleculares relativamente mais simples, mas exibem atividade de superfície igualmente excelente. Os benefícios da abordagem enzimática incluem menores custos de extração, facilidade de modificação estrutural, purificação simplificada e a reutilização de enzimas imobilizadas. Além disso, surfactantes sintetizados enzimaticamente podem ser usados para produzir produtos de alto valor agregado, como componentes farmacêuticos. Embora os custos das enzimas sejam atualmente altos, espera-se que os avanços na engenharia genética para melhorar a estabilidade e a atividade enzimática reduzam os custos de produção.
Horário da publicação: 04/09/2025