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2022-01-01
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MICROBIAL ENHANCED OIL RECOVERY POTENTIAL OF SURFACTIN-PRODUCING BACILLUS SUBTILIS AB2.0
Author
Affilliation
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Genética Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Genética Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Química. Laboratório de Biotecnologia Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Genética Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Química. Laboratório de Biotecnologia Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Química. Laboratório de Biotecnologia Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Computacional e Sistemas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Química. Laboratório de Biotecnologia Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Genética Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Genética Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Química. Laboratório de Biotecnologia Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Genética Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Química. Laboratório de Biotecnologia Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Química. Laboratório de Biotecnologia Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Computacional e Sistemas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Química. Laboratório de Biotecnologia Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Genética Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract
Bacillus subtilis AB2.0 showed to produce a surface-active compound that was identified by mass spectrometry
analysis as a surfactin. Four different isoforms were identified in the protonated form [M+H]+ with m/z of
1030.6350, 1044.6511, 1058.6661 and 1072.6848. They were constituted of fatty acids varying from C13 to
C16; however, about 70% of the isoforms showed m/z of 1058.6661 and the fatty acid C15. Based on the AB2.0
genome sequence, only one gene group related to surfactin biosynthesis was found. Strain AB2.0 produced
99.6 mg/l of surfactin in Tryptic Soy Broth after 48 h. The biosurfactant presented an emulsification activity of
45.7% in this growth condition. It considerably decreased the water surface tension from 72.0 mN/m to 24.7
mN/m and the interfacial tension of n-hexadecane from 30.1 mN/m to 7.5 mN/m, as well as of a medium crude
oil from 42.3 mN/m to 6.9 mN/m and of a light crude oil from 36.4 to 3.8 mN/m. Calcite flotation test was
conducted to access the wettability reversal of the biosurfactant in high salinity condition similar to that observed in an oil production reservoir, and AB2.0 reversed 100% using concentrations as low as 25 ppm of
biosurfactant. Oil contaminated sand columns were used to simulate microbial enhanced oil recovery at different
temperatures and high salinity. When surfactin from AB2.0 was added to the sand columns, the TPH concentration in liquid phases recovered was enhanced up to 24× indicating that AB2.0 is an excellent candidate
for its application in MEOR in subsurface environments.
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