Publicação
Biodegradação enzimática de aminas aromáticas tóxicas
| Resumo: | A enzima azoredutase PpAzoR de Pseudomonas putida tem uma elevada capacidade de clivagem da ligação azo dos corantes, em condições de anaerobiose. No entanto, é do conhecimento que as aminas aromáticas formadas apresentam, em alguns casos, níveis mais elevados de toxicidade do que a verificada para os corantes iniciais. A utilização da enzima CotA-lacase de Bacillus subtilis que oxida vários substratos, incluindo aminas aromáticas, em condições de aerobiose, foi usada para transformar as aminas aromáticas, resultantes da ação da PpAzoR. Nesta dissertação, o objetivo foi a identificação e caracterização dos produtos formados pela ação sequencial das enzimas PpAzoR e CotA-lacase sobre oito corantes azo (AR266, DB38, DR80, MB3, MB9, MB17, RB5 e RY145) utilizando HPLC e 1H RMN. Para tal, após transformação das células de Escherichia coli, foram obtidas as estirpes recombinantes a superproduzir as enzimas PpAzoR e CotA-lacase, que foram purificadas, e as respetivas atividades determinadas. As velocidades de descoloração para a PpAzoR com os corantes selecionados foram determinadas. Foram realizadas reações em larga escala sendo que, num primeiro passo, os corantes foram degradados por ação da PpAzoR, produzindo-se as aminas aromáticas correspondentes e, sequencialmente foi adicionada CotA-lacase. O objetivo último deste trabalho é o desenvolvimento de novas estratégias para produzir compostos de elevado valor acrescentado a partir de efluentes contendo corantes, contribuindo deste modo para a criação de uma economia circular e uma inteligente e eficiente utilização de recursos. Os produtos da reação dos DR80, MB3, MB17, MB9 e RY145 com a azoredutase PpAzoR foram identificados como aminas aromáticas. No entanto verificou-se, em todos os casos, a ausência inesperada de pelo menos uma amina nas misturas reacionais, o que se pode prender com alguns fatores, como o desarejamento insuficiente ou o tratamento de amostras para análise por RMN. Na análise dos produtos resultantes da ação da CotA-lacase sobre as aminas aromáticas, verificou-se que algumas destas são substrato desta enzima, levando à produção de fenazinas e orto-quinonas. Estes compostos podem ser utilizados em numerosas aplicações, como indústrias de tintas de cabelo, farmacêutica ou de diagnóstico. |
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| Autores principais: | Pinto, Bruna Patrícia Vilas Boas |
| Assunto: | Aminas aromáticas Azoredutase Biotransformação Corantes azo Descoloração Lacase Processo enzimático sequencial Aromatic amines Azoreductase Biotransformation Azo dyes Decolourization Laccase Sequential enzymatic process |
| Ano: | 2014 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa |
| Resumo: | A enzima azoredutase PpAzoR de Pseudomonas putida tem uma elevada capacidade de clivagem da ligação azo dos corantes, em condições de anaerobiose. No entanto, é do conhecimento que as aminas aromáticas formadas apresentam, em alguns casos, níveis mais elevados de toxicidade do que a verificada para os corantes iniciais. A utilização da enzima CotA-lacase de Bacillus subtilis que oxida vários substratos, incluindo aminas aromáticas, em condições de aerobiose, foi usada para transformar as aminas aromáticas, resultantes da ação da PpAzoR. Nesta dissertação, o objetivo foi a identificação e caracterização dos produtos formados pela ação sequencial das enzimas PpAzoR e CotA-lacase sobre oito corantes azo (AR266, DB38, DR80, MB3, MB9, MB17, RB5 e RY145) utilizando HPLC e 1H RMN. Para tal, após transformação das células de Escherichia coli, foram obtidas as estirpes recombinantes a superproduzir as enzimas PpAzoR e CotA-lacase, que foram purificadas, e as respetivas atividades determinadas. As velocidades de descoloração para a PpAzoR com os corantes selecionados foram determinadas. Foram realizadas reações em larga escala sendo que, num primeiro passo, os corantes foram degradados por ação da PpAzoR, produzindo-se as aminas aromáticas correspondentes e, sequencialmente foi adicionada CotA-lacase. O objetivo último deste trabalho é o desenvolvimento de novas estratégias para produzir compostos de elevado valor acrescentado a partir de efluentes contendo corantes, contribuindo deste modo para a criação de uma economia circular e uma inteligente e eficiente utilização de recursos. Os produtos da reação dos DR80, MB3, MB17, MB9 e RY145 com a azoredutase PpAzoR foram identificados como aminas aromáticas. No entanto verificou-se, em todos os casos, a ausência inesperada de pelo menos uma amina nas misturas reacionais, o que se pode prender com alguns fatores, como o desarejamento insuficiente ou o tratamento de amostras para análise por RMN. Na análise dos produtos resultantes da ação da CotA-lacase sobre as aminas aromáticas, verificou-se que algumas destas são substrato desta enzima, levando à produção de fenazinas e orto-quinonas. Estes compostos podem ser utilizados em numerosas aplicações, como indústrias de tintas de cabelo, farmacêutica ou de diagnóstico. |
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