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Descoloração de corantes têxteis por fungos ligninolíticos em condições de pH e salinidade elevada
| Summary: | O principal objetivo deste trabalho consistiu em selecionar e avaliar diferentes estirpes de fungos da podridão branca da madeira (Fpb) quanto à capacidade de descoloração, em condições similares às apresentadas na indústria têxtil, utilizando o corante azo Reativo Preto 5 (RP5). O corante Poly R-478 (PR478) foi utilizado como parâmetro comparativo por ser considerado um indicador da atividade de enzimas existentes no sistema ligninolítico dos Fpb. O trabalho inicial foi realizado com doze estirpes de Fbp em meio de cultura sólido e permitiu a seleção das estirpes aptas em descolorir estes corantes em condições restritivas. A extensão da descoloração dos dois corantes e a atividade das enzimas ligninolíticas envolvidas neste processo foram avaliadas, utilizando-se as estirpes Trametes versicolor MUM 94.04, 04.100 e 04.101 para além da estirpe modelo de estudo Phanerochaete chrysoporium MUM 94.15 (ATCC 24725), em meio de cultura líquido (MCL) alcalino sob agitação. As estirpes T. versicolor MUM 94.04 e MUM 04.100 apresentaram uma taxa de descoloração de 100 % em MCL na presença do corante RP5. Definido o valor de pH, foram realizados novos ensaios com diferentes concentrações de NaCl adicionado à composição do MCL com o corante RP5. Os melhores resultados de descoloração e atividade enzimática foram obtidos em MCL contendo 15 g·l-1 de NaCl na sua composição, onde a estirpe T. versicolor MUM 04.100 foi a única que apresentou uma taxa de descoloração de 100 %. Esta estirpe apresentou atividade de lacase (Lcc) e lignina-peroxidase (LiP) em valores superiores aos obtidos nas melhores condições de alcalinidade. Em MCL agitado e com os parâmetros pH e concentração de NaCl otimizados, comparou-se a capacidade da estirpe T. versicolor imobilizada em dois suportes sintéticos: espuma de poliuretano (EPO) e esponja de “nylon” (EN), com os resultados obtidos com células livres. Esta estirpe imobilizada em EPO e EN manteve uma taxa de descoloração do corante RP5 igual ou superior a 85 % por 18 (6 ciclos) e 21 (7 ciclos) dias. A ampliação da escala neste estudo foi feita em dois tipos de reatores: de leito fixo e de bancada. O conjunto de experimentos realizados no reator de leito fixo com células livres e imobilizadas proporcionou uma taxa de descoloração de 100 %. A adição de glicerol ao meio de cultivo promoveu uma maior atividade da enzima lacase. Em contrapartida, o controle rígido do pH nos ensaios com reator de bancada denotou a inibição do microrganismo, necessitando-se assim uma maior investigação dos parâmetros de operação. Além disso, verificou-se que indução da expressão genética da lacase foi superior quando o MCL possuía glicerol como co-substrato. Em conclusão, os excelentes resultados obtidos com a estirpe T. versicolor MUM 04.100, proporcionará boas perspectivas futuras quanto a estudos de avaliação dos mecanismos metabólicos e de compostos intermediários que são formados a partir deste corante. Do mesmo modo, o aprofundamento do estudo do processo degradativo do corante com esta estirpe poderá ser avaliado com fontes alternativas de carbono, que poderão potencializar a síntese e consequente aumento da atividade enzimática Lcc. |
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| Main Authors: | Ottoni, C. A. |
| Subject: | Trametes versicolor Reativo Preto 5 Condição alcalina Descoloração Lacase Trametes versicolor Reactive Black 5 Alkaline condition Decolourisation Laccase |
| Year: | 2012 |
| Country: | Portugal |
| Document type: | doctoral thesis |
| Access type: | open access |
| Associated institution: | Universidade do Minho |
| Language: | Portuguese |
| Origin: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Summary: | O principal objetivo deste trabalho consistiu em selecionar e avaliar diferentes estirpes de fungos da podridão branca da madeira (Fpb) quanto à capacidade de descoloração, em condições similares às apresentadas na indústria têxtil, utilizando o corante azo Reativo Preto 5 (RP5). O corante Poly R-478 (PR478) foi utilizado como parâmetro comparativo por ser considerado um indicador da atividade de enzimas existentes no sistema ligninolítico dos Fpb. O trabalho inicial foi realizado com doze estirpes de Fbp em meio de cultura sólido e permitiu a seleção das estirpes aptas em descolorir estes corantes em condições restritivas. A extensão da descoloração dos dois corantes e a atividade das enzimas ligninolíticas envolvidas neste processo foram avaliadas, utilizando-se as estirpes Trametes versicolor MUM 94.04, 04.100 e 04.101 para além da estirpe modelo de estudo Phanerochaete chrysoporium MUM 94.15 (ATCC 24725), em meio de cultura líquido (MCL) alcalino sob agitação. As estirpes T. versicolor MUM 94.04 e MUM 04.100 apresentaram uma taxa de descoloração de 100 % em MCL na presença do corante RP5. Definido o valor de pH, foram realizados novos ensaios com diferentes concentrações de NaCl adicionado à composição do MCL com o corante RP5. Os melhores resultados de descoloração e atividade enzimática foram obtidos em MCL contendo 15 g·l-1 de NaCl na sua composição, onde a estirpe T. versicolor MUM 04.100 foi a única que apresentou uma taxa de descoloração de 100 %. Esta estirpe apresentou atividade de lacase (Lcc) e lignina-peroxidase (LiP) em valores superiores aos obtidos nas melhores condições de alcalinidade. Em MCL agitado e com os parâmetros pH e concentração de NaCl otimizados, comparou-se a capacidade da estirpe T. versicolor imobilizada em dois suportes sintéticos: espuma de poliuretano (EPO) e esponja de “nylon” (EN), com os resultados obtidos com células livres. Esta estirpe imobilizada em EPO e EN manteve uma taxa de descoloração do corante RP5 igual ou superior a 85 % por 18 (6 ciclos) e 21 (7 ciclos) dias. A ampliação da escala neste estudo foi feita em dois tipos de reatores: de leito fixo e de bancada. O conjunto de experimentos realizados no reator de leito fixo com células livres e imobilizadas proporcionou uma taxa de descoloração de 100 %. A adição de glicerol ao meio de cultivo promoveu uma maior atividade da enzima lacase. Em contrapartida, o controle rígido do pH nos ensaios com reator de bancada denotou a inibição do microrganismo, necessitando-se assim uma maior investigação dos parâmetros de operação. Além disso, verificou-se que indução da expressão genética da lacase foi superior quando o MCL possuía glicerol como co-substrato. Em conclusão, os excelentes resultados obtidos com a estirpe T. versicolor MUM 04.100, proporcionará boas perspectivas futuras quanto a estudos de avaliação dos mecanismos metabólicos e de compostos intermediários que são formados a partir deste corante. Do mesmo modo, o aprofundamento do estudo do processo degradativo do corante com esta estirpe poderá ser avaliado com fontes alternativas de carbono, que poderão potencializar a síntese e consequente aumento da atividade enzimática Lcc. |
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