Os 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 a disponibilidade de matéria-prima, o custo e as limitações de desempenho dos surfactantes sintéticos — aliados à sua tendência de causar grave poluição ambiental e representar riscos à saúde humana durante a produção e o uso — a pesquisa sobre biossurfactantes cresceu significativamente nas últimas duas décadas, acompanhando o aumento da conscientização ambiental e de saúde. O campo se desenvolveu rapidamente, com inúmeras patentes registradas internacionalmente para diversos biossurfactantes e seus processos de produção. Na China, a pesquisa tem se concentrado principalmente na aplicação de biossurfactantes na recuperação aprimorada de petróleo e na biorremediação.
1. Tipos de biossurfactantes e cepas produtoras
1.1 Tipos de Biossurfactantes
Os surfactantes sintetizados quimicamente são geralmente classificados com base em seus grupos polares, enquanto os biossurfactantes são categorizados de acordo com suas propriedades bioquímicas e os microrganismos produtores. Eles são geralmente 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 isoladas de lagos, solos ou ambientes marinhos contaminados por petróleo.
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 de 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 produção industrial em larga escala. No entanto, os custos de separação e purificação podem ser elevados.
Em contraste, os surfactantes sintetizados enzimaticamente geralmente possuem estruturas moleculares relativamente mais simples, mas exibem atividade superficial igualmente excelente. As vantagens da abordagem enzimática incluem custos de extração mais baixos, facilidade de modificação estrutural, purificação direta e a reutilização de enzimas imobilizadas. Além disso, os surfactantes sintetizados enzimaticamente podem ser usados para produzir produtos de alto valor agregado, como componentes farmacêuticos. Embora os custos das enzimas sejam atualmente elevados, espera-se que os avanços na engenharia genética para aumentar a estabilidade e a atividade enzimática reduzam os custos de produção.
Data da publicação: 04/09/2025