RESUMO Polihidroxibutirato (PHB) é um biopolímero produzido intracelularmente e acumulado como reserva de energia por muitos microrganismos, sendo o principal, a bactéria Cupriavidus necator. Logo, é necessário realizar a extração dos grânulos intracelulares do interior das células. A extração química do PHB com clorofórmio e hipoclorito de sódio é eficiente, porém, utilizam-se elevadas quantidades de clorofórmio, solvente tóxico e volátil. Assim, faz-se necessário o estudo de novas tecnologias para a extração do PHB, buscando tornar o processo viável tecnologicamente, visto que este biopolímero é um importante candidato para substituição de polipropileno (PP). Diante desse contexto, este trabalho objetivou avaliar o processo de extração do PHB por meio das larvas de Zophobas morio Fabricius, comparado ao processo químico tradicional. O PHB foi sintetizado pela bactéria Cupriavidus necator em frascos de Erlenmeyer com 300 mL de meio mineral contendo glicose e frutose como fontes de carbono. O cultivo foi conduzido por 24 h a 30 °C e 150 rpm. A biomassa obtida do cultivo foi submetida à extração química (dispersão de clorofórmio/hipoclorito de sódio) e biológica, sendo, para isto, utilizada em uma mistura 2:1 (m/m) de farelo de trigo para biomassa úmida contendo PHB como fonte de alimentação das larvas de Zophobas morio Fabricius. O PHB obtido pelos dois processos foi caracterizado por termogravimetria (TG), calorimetria diferencial exploratória (DSC), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier - reflexão total atenuada (FTIR/ATR), difratometria de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Verificou-se que a amostra extraída pelo método biológico (PHB_EB), quando comparada com a amostra extraída pelo método químico (PHB_EQ), apresentou a mesma estrutura química e que a metodologia biológica usando larvas apresentou-se mais rápida e eficiente, garantindo a extração do PHB com elevada pureza e estabilidade térmica, com reduzida quantidade de solvente, tornando este processo mais ambientalmente amigável.
ABSTRACT Polyhydroxybutyrate (PHB) is an intracellularly produced biopolymer accumulated as an energy reserve by many microorganisms, being the main producer the bacterium Cupriavidus necator. Therefore, it is necessary to extract intracellular granules from the inside of cells. PHB chemical extraction with chloroform and sodium hypochlorite is efficient, but high amounts of chloroform, toxic and volatile solvent are used. Thus, it is necessary to study new technologies for the extraction of PHB, seeking to make the process technologically, since this biopolymer is an important candidate for polypropylene replacement (PP). In this context, this study aimed to evaluate the PHB extraction process from larvae Zophobas morio Fabricius. PHB was synthesized by the bacterium Cupriavidus necator in Erlenmeyer flascks with 300 mL of mineral medium containing glucose and fructose as carbon sources. The culture was conducted for 24 h at 30 °C and 150 rpm. Biomass obtained from cultive was submitted to chemical extraction (dispersion chloroform/sodium hypochlorite) and biological, and for this, used in a mixture 2:1 (m/m) of the wheat meal with cells containing PHB as a feeding source of the larvae of Zophobas morio Fabricius. PHB obtained by the two recovery processes were characterized by thermogravimetry (TG), exploratory differential calorimetry (DSC), infrared spectroscopy with Fourier transform - total attenuated reflection (FTIR/ATR), X-ray diffractometry (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). It was found that the sample extracted by the biological method (PHB_EB) , when compared with the sample extracted by the chemical method (PHB_EQ), presented the same chemical structure, and that the biological methodology using larvae was faster and more efficient, guaranteeing the extraction PHB with high purity and thermal stability, with reduced amount of solvent, making this process more environmentally friendly.