Biosurfactants encompass structurally and chemically diverse molecules with surface active properties, and a broad industrial deployment, including pharmaceuticals. The interest is growing mainly for the low toxicity, biodegradability, and production from renewable sources. In this work, the optimized biosurfactant production by Pseudomonas aeruginosa BM02, isolated from the soil of a mining area in the Brazilian Amazon region was assessed, in addition to its antiviral, antitumor, and antimicrobial activities. The optimal conditions for biosurfactant production were determined using a factorial design, which showed the best yield (2.28 mg/mL) at 25 °C, pH 5, and 1% glycerol. The biosurfactant obtained was characterized as a mixture of rhamnolipids with virucidal properties against Herpes Simplex Virus, Coronavirus, and Respiratory Syncytial Virus, in addition to antimicrobial properties against Gram-positive bacteria (Staphylococcus aureus and Enterococcus faecium), at 50 µg/mL. The antitumor activity of BS (12.5 µg/mL) was also demonstrated, with potential selectivity in reducing the proliferation of breast tumor cells, after 1 min of exposure. These results demonstrate the importance of studying the interconnection between cultivation conditions and properties of industrially important compounds, such as rhamnolipid-type biosurfactant from P. aeruginosa BM02, a promising and sustainable alternative in the development of new antiviral, antitumor, and antimicrobial prototypes.
Os microrganismos cavernícolas, principalmente os de litologia ferrífera, são pouco conhecidos. Estes constituem a maior parte da biodiversidade da caverna e desempenham papel fundamental na manutenção do ecossistema cavernícola. O isolamento e a caracterização da microbiota cavernícola podem levar a identificação de novas espécies e a obtenção de substâncias de interesse biotecnológico. O objetivo desse trabalho foi isolar e avaliar as atividades enzimática e antimicrobiana de microrganismos isolados do solo de caverna do Parque Nacional dos Campos Ferruginosos, sudeste amazônico. Foram coletadas amostras de solos da camada superficial interna da caverna GEM-1462 nas diferentes zonas (afótica, disfótica e fótica). Para caracterização das linhagens, utilizou-se a técnica de coloração de Gram e prova bioquímica. Foram avaliadas as atividades proteolíticas, celulolítica, amilolítica, fixação de nitrogênio, solubilização de fosfato e actinomicetos dos microrganismos. A atividade antimicrobiana foi avaliada por meio de ensaio de antibiose, teste de difusão em disco e concentração inibitória mínima contra cepas bacterianas padrão. No total, foram isoladas 10 colônias microbianas distintas e todas apresentaram atividade enzimática, destacando-se a atividade proteolítica. Quatro linhagens microbianas apresentaram atividade antimicrobiana para as cepas Bacillus subtilis e Klebsiella pneumoniae. Este estudo demonstrou a primeira descoberta de atividade biológica dos microrganismos de caverna ferrífera, indicando que a caverna GEM-1462 é uma promissora fonte para prospecção de microrganismos com potencial biotecnológico, principalmente de enzimas proteolíticas.
Rhamnolipids, biosurfactants synthesized from natural resources, demonstrate significant applications, including notable insecticidal efficacy against Aedes aegypti L., the primary vector for numerous arboviruses. The global spread of A. aegypti poses substantial public health challenges, requiring innovative and sustainable control strategies. This research investigates the use of andiroba (Carapa guianensis Aubl.) biomass waste as a substrate for synthesizing a rhamnolipid biosurfactant (BSAW) produced by Pseudomonas aeruginosa and evaluates its insecticidal activity against A. aegypti. The findings indicate a biosurfactant yield of 4.42 mg mL−1, alongside an emulsification index approaching 60%. BSAW successfully reduced both surface and interfacial tensions to below 30 mN/m and 4 mN/m, respectively. Characterization revealed that BSAW is a di-rhamnolipid, consisting of two rhamnose units covalently linked to a saturated C10 fatty acid chain. At a concentration of 1.0 mg mL−1, BSAW exhibited notable larvicidal activity, leading to structural impairments and cellular dysfunctions in A. aegypti larvae while also disrupting their associated bacterial microbiota. Moreover, BSAW effectively deterred oviposition in adult mosquitoes. These findings underscore BSAW’s potential to compromise various developmental stages of A. aegypti, supporting integrated arbovirus management approaches. Furthermore, this research emphasizes the feasibility of utilizing agro-industrial waste as substrates for microbial rhamnolipid production.
Os biossurfactantes são moléculas tensoativas que apresentam potencial como agente remediador de ambientes contaminados. A prospecção é uma ferramenta estratégica para identificar inovações tecnológicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar as patentes que utilizam biossurfactante no processo de remediação microbiana de ambientes contaminados, para identificar os principais tipos de biossurfactante, os microrganismos produtores e as formas de tratamento. A busca de dados tecnológicos foi realizada nas bases de dados do Questel Orbit, usando-se uma combinação de palavras-chave e códigos da Classificação Internacional de Patentes. Foram selecionadas 76 patentes para análise. A China destaca-se como a maior detentora de patentes. As inovações tecnológicas mais depositadas foram relacionadas com o biossurfactante ramnolipídeo, produzido por Pseudomonas aeruginosa. Esta pesquisa indica que o melhor cenário para desenvolvimento tecnológico é para remediação de metais pesados.