Recuperación mejorada de petróleo utilizando una combinación de biosurfactantes

Resumen

Ilustramos los métodos involucrados en el cribado y la identificación de los microbios productores de biosurfactantes. También se presentan métodos para la caracterización cromatográfica y la identificación química de los biosurfactantes, determinando la aplicabilidad industrial del biosurfactante en la mejora de la recuperación de aceite residual.

Resumen

Los biosurfactantes son compuestos tensoactivos capaces de reducir la tensión superficial entre dos fases de diferentes polaridades. Los biosurfactantes han surgido como alternativas prometedoras a los tensioactivos químicos debido a la menor toxicidad, la alta biodegradabilidad, la compatibilidad ambiental y la tolerancia a condiciones ambientales extremas. Aquí, ilustramos los métodos utilizados para la detección de microbios capaces de producir biosurfactantes. Los microbios productores de biosurfactantes se identificaron mediante el colapso de gotas, la propagación del aceite y los ensayos de índice de emulsión. La producción de biosurfactantes se validó determinando la reducción de la tensión superficial del medio debido al crecimiento de los miembros microbianos. También describimos los métodos involucrados en la caracterización e identificación de biosurfactantes. Se realizó cromatografía en capa delgada del biosurfactante extraído seguido de tinción diferencial de las placas para determinar la naturaleza del biosurfactante. LCMS, ¹H NMR y FT-IR se utilizaron para identificar químicamente el biosurfactante. Ilustramos además los métodos para evaluar la aplicación de la combinación de biosurfactantes producidos para mejorar la recuperación de aceite residual en una columna de paquete de arena simulada.

Introducción

Los biosurfactantes son las moléculas anfipáticas tensoactivas producidas por microorganismos que tienen la capacidad de reducir la superficie y la tensión interfacial entre dos fases¹. Un biosurfactante típico contiene una parte hidrofílica que generalmente se compone de una fracción de azúcar o una cadena peptídica o aminoácido hidrófilo y una parte hidrofóbica que se compone de una cadena de ácidos grasos saturados o insaturados². Debido a su naturaleza anfipática, los biosurfactantes se ensamblan en la interfaz entre las dos fases y reducen la tensión interfacial en el límite, lo que facilita la dispersión de una fas....

Protocolo

1. Crecimiento de cepas microbianas

1. Pesar 2 g de caldo de Luria en polvo y añadir a 50 ml de agua destilada en un matraz cónico de 250 ml. Mezclar el contenido hasta que el polvo se disuelva completamente y hacer el volumen a 100 ml con agua destilada.
2. Del mismo modo, prepare dos matraces más de 100 ml de caldo de Luria y coloque tapones de algodón en el cuello de los matraces.
3. Cubra los tapones de algodón con papel de aluminio y autoclave los matraces durante 15 min a 121 °C y 15 psi para esterilizar el medio.
4. Después del autoclave, deje que el medio se enfríe a temperatura ambiente.
5. Para la preparaci....

Resultados

Tres cepas bacterianas (Rhodococcus sp. IITD102, Lysinibacillus sp. IITD104 y Paenibacillus sp. IITD108) fueron examinadas para la producción de biosurfactantes mediante varios ensayos, que incluyeron ensayo de colapso de gotas, ensayo de desplazamiento de aceite, ensayo de índice de emulsión y reducción de tensión superficial. Los sobrenadantes libres de células de las tres cepas bacterianas y una solución de surfactante químico resultaron en un colapso de gota y, por lo tanto, se calificaron .......

Discusión

Los biosurfactantes son uno de los grupos más versátiles de componentes biológicamente activos que se están convirtiendo en alternativas atractivas a los tensioactivos químicos. Tienen una amplia gama de aplicaciones en numerosas industrias, como detergentes, pinturas, cosméticos, alimentos, productos farmacéuticos, agricultura, petróleo y tratamiento de agua debido a su mejor humectabilidad, menor CMC, estructura diversificada y respeto al medio ambiente¹⁸. Esto ha llevado a un mayor interés en d.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Pipeta de 1 ml	Eppendorf, Alemania	G54412G
1H RMN	Espectrómetro de tipo Bruker Avance AV-III, EE. UU
Pipeta de 20 ul	Thermo scientific, EE. UU	H69820
Autoclave	JAISBO, India	Ser no 5923	Jain Scientific
Quemador de llama azul	Rocker scientific, Taiwán	dragón 200
Innovaciones de Butanol	GLR, India	GLR09.022930
Columna C18	Agilent Technologies, EE. UU.	770995-902
Centrífuga	Eppendorf, Alemania	5810R
Cloroformo	Merck, India	1.94506.2521
Cloroformo-d	SRL, India	57034
Tubos de halcón	Tarsons, India	546041	Polipropileno esterilizado
por radiación FT-IR	Thermo Fisher Scientific, EE. UU.	Nicolet iS50
Campana extractora	Khera, India	47408
Ácido acético glacial	Merck, India	1.93002
Perlas de vidrio	Merck, India	104014
Toboganes de vidrio	Polar industrial Corporation, EE. UU	Blue Star	75 mm * 25 mm
Lana de vidrio	Merk, India	104086
Ácido clorhídrico	Merck, India	1003170510
Incubadora	Thermo Scientific, EE. UU.	MaxQ600	Incubadora de agitación
Incubadora	Khera, India	Sunbim
Yodo resublimado	Merck, India	231-442-4	Gránulos resublimados
K12 – Tensiómetro	Kruss Kruss Scientific, Alemania	K100
Cabnet de flujo de aire laminar	Thermo Scientific, China	Serie 1300 A2
LCMS	Agilent Technologies, EE. UU.	1260 Infinity II
Caldo	Luria HIMEDIA, India	M575-500G	Metanol en polvo
	Merck, India	107018
Ninhydrin	Titan Biotech Limited, India	1608
p-anisaldehído	Sigma, EE. UU.	204-602-6
Placa de Petri	Tarsons, India	460090-90 MM	Polipropileno esterilizado por radiación
Saponina	Merck, India	232-462-6
Cloruro de sodio	Merck, India	231-598-3
Tubos de ensayo	Borosil, India	9800U06	Tubos de vidrio Placas
TLC	Merck, India	1055540007
Vortex	GeNei, India	2006114318
Baño de agua	Julabo, India	SW21C

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