Biodegradação de poli(ácido lático) e polipropileno por Psilocybe castanella em processo de fermentação de resíduo de coco verde.
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27997 |
Resumo: | O consumo de produtos poliméricos ao longo dos anos vem gerando grande número de resíduos, que se acumulam nos oceanos e aterros, resultando graves problemas ambientais. Basidiomicetos são fungos produtores de enzimas que hidrolisam polímeros de subprodutos lignocelulósicos em processos fermentativos e têm despertado o interesse acadêmico e tecnológico por apresentar características desejáveis na degradação de produtos poluentes recalcitrantes. Nesse sentido, esta pesquisa avaliou a produção de enzimas por Psilocybe castanella CCIBt 2781 em processo de fermentação semissólida (FSS) utilizando resíduo agroindustrial, com foco na biodegradação de poli(ácido lático) (PLA) e polipropileno (PP) de copos descartáveis. O fungo foi cultivado em resíduo de coco verde com adição de farinha de soja de forma a manter C/N de 32, com e sem adição de corante têxtil sintético Azul Brilhante de Remazol R (RBBR), usado como mediador enzimático. As atividades de lacase foram determinadas pela oxidação do ABTS e manganês peroxidase (MnP) pela oxidação do vermelho de fenol. Os maiores valores de atividade foram obtidos com 5 dias de fermentação (272,13 UL-1 e 112,04 UL-1). As enzimas apresentaram pH e T ótimos, de 4,8 e 60ºC. A degradação foi avaliada pelas propriedades e a morfologia dos polímeros, por microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV), por análise termogravimétrica (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) e por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e difração de raios X (DRX). A morfologia indicou que houve crescimento micelial sobre as superfícies dos polímeros, confirmando a produção de biomassa fúngica. Após 60 dias de incubação, foi observado o aparecimento de subprodutos de degradação. As análises DSC e DRX indicaram que o tempo de exposição levou à diminuição da Tcc do PLA e redução da fase amorfa e por consequência, o aumento na cristalinidade. Os espectros de FTIR indicaram a ocorrência de modificações que envolvem oxidação com o aparecimento de bandas intensas características de degradação desses materiais. |
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Biodegradação de poli(ácido lático) e polipropileno por Psilocybe castanella em processo de fermentação de resíduo de coco verde.Biodegradation of poly(lactic acid) and polypropylene by Psilocybe castanella in the process of fermentation of green coconut residue.Psilocybe castanellaPolipropileno - degradaçãoPoli(ácido lático) - degradaçãoFermentação de resíduo de coco verdeResíduo de coco verde - fermentaçãoCoco verde - resíduoBasidiomicetosLacaseMnPPolímerosSustentabilidadeDegradação de polímerosResíduo lignocelulósicoPolypropylene - degradationPoly(lactic acid) - degradationGreen coconut residue fermentationGreen coconut residue - fermentationGreen coconut - residueBasidiomycetesLaccasePolymersSustainabilityPolymer degradationLignocellulosic residueEngenharia de Processos.O consumo de produtos poliméricos ao longo dos anos vem gerando grande número de resíduos, que se acumulam nos oceanos e aterros, resultando graves problemas ambientais. Basidiomicetos são fungos produtores de enzimas que hidrolisam polímeros de subprodutos lignocelulósicos em processos fermentativos e têm despertado o interesse acadêmico e tecnológico por apresentar características desejáveis na degradação de produtos poluentes recalcitrantes. Nesse sentido, esta pesquisa avaliou a produção de enzimas por Psilocybe castanella CCIBt 2781 em processo de fermentação semissólida (FSS) utilizando resíduo agroindustrial, com foco na biodegradação de poli(ácido lático) (PLA) e polipropileno (PP) de copos descartáveis. O fungo foi cultivado em resíduo de coco verde com adição de farinha de soja de forma a manter C/N de 32, com e sem adição de corante têxtil sintético Azul Brilhante de Remazol R (RBBR), usado como mediador enzimático. As atividades de lacase foram determinadas pela oxidação do ABTS e manganês peroxidase (MnP) pela oxidação do vermelho de fenol. Os maiores valores de atividade foram obtidos com 5 dias de fermentação (272,13 UL-1 e 112,04 UL-1). As enzimas apresentaram pH e T ótimos, de 4,8 e 60ºC. A degradação foi avaliada pelas propriedades e a morfologia dos polímeros, por microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV), por análise termogravimétrica (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) e por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e difração de raios X (DRX). A morfologia indicou que houve crescimento micelial sobre as superfícies dos polímeros, confirmando a produção de biomassa fúngica. Após 60 dias de incubação, foi observado o aparecimento de subprodutos de degradação. As análises DSC e DRX indicaram que o tempo de exposição levou à diminuição da Tcc do PLA e redução da fase amorfa e por consequência, o aumento na cristalinidade. Os espectros de FTIR indicaram a ocorrência de modificações que envolvem oxidação com o aparecimento de bandas intensas características de degradação desses materiais.The consumption of polymer products over the years has generated a large number of wastes, which accumulate in the oceans and landfills, resulting in serious environmental problems. Basidiomycetes are enzyme-producing fungi that hydrolyze polymers of lignocellulosic byproducts in fermentative processes and have aroused the academic and technological interest because they present desirable characteristics in the degradation of recalcitrant pollutants. In this context, this research evaluated the production of enzymes by Psilocybe castanella CCIBt 2781 in a semi-solid fermentation process (FSS) using agroindustrial residue, focusing on the biodegradation of poly(lactic acid) (PLA) and polypropylene (PP) from disposable cups. The fungus was cultivated in green coconut residue with the addition of soybean meal in order to maintain C/N of 32, with and without the addition of Synthetic Blue Dye of Remazol R (RBBR), used as an enzymatic mediator. Lactic activities were determined by the oxidation of ABTS and manganese peroxidase (MnP) by the oxidation of phenol red. The highest values of activity were obtained with 5 days of fermentation (272.13 UL-1 and 112.04 UL-1). The enzymes showed pH and T, of 4.8 and 60ºC. The degradation was evaluated by the properties and the morphology of the polymers by optical microscopy (MO) and scanning electron (SEM), by thermogravimetric (TG) and differential scanning calorimetry (DSC) and by spectroscopy in the infrared region with Fourier transform (FTIR) and X-ray diffraction (XRD). The morphology indicated that there was mycelial growth on the surfaces of the polymers, confirming the production of fungal biomass. After 60 days of incubation, the appearance of degradation byproducts was observed. The DSC and XRD analyzes indicated that the exposure time led to a decrease in the Tdc of the PLA and reduction of the amorphous phase and consequently the increase in crystallinity. The FTIR spectra indicated the occurrence of modifications that involve oxidation with the appearance of intense bands characteristic of degradation of these materials.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOSUFCGOLIVEIRA, Líbia de Sousa Conrado.OLIVEIRA, L. S. C.http://lattes.cnpq.br/1704346203363785COELHO, Glauciane Danusa.COELHO, G. D.MORAIS, Crislene Rodrigues da Silva.MORAIS, C. R. S.SANTIAGO, Ângela Maria.SANTIAGO, A. M.OLIVEIRA, Laércio Gomes de.OLIVEIRA, L. G.MAIA, Rafael Trindade.MAIA, R. T.ABREU, Patrícia Marinho Sampaio.2019-02-262022-11-24T22:09:10Z2022-11-242022-11-24T22:09:10Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27997ABREU, Patrícia Marinho Sampaio. Biodegradação de poli(ácido lático) e polipropileno por Psilocybe castanella em processo de fermentação de resíduo de coco verde. 2019. 102f. (Tese de Doutorado) Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019. 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O consumo de produtos poliméricos ao longo dos anos vem gerando grande número de resíduos, que se acumulam nos oceanos e aterros, resultando graves problemas ambientais. Basidiomicetos são fungos produtores de enzimas que hidrolisam polímeros de subprodutos lignocelulósicos em processos fermentativos e têm despertado o interesse acadêmico e tecnológico por apresentar características desejáveis na degradação de produtos poluentes recalcitrantes. Nesse sentido, esta pesquisa avaliou a produção de enzimas por Psilocybe castanella CCIBt 2781 em processo de fermentação semissólida (FSS) utilizando resíduo agroindustrial, com foco na biodegradação de poli(ácido lático) (PLA) e polipropileno (PP) de copos descartáveis. O fungo foi cultivado em resíduo de coco verde com adição de farinha de soja de forma a manter C/N de 32, com e sem adição de corante têxtil sintético Azul Brilhante de Remazol R (RBBR), usado como mediador enzimático. As atividades de lacase foram determinadas pela oxidação do ABTS e manganês peroxidase (MnP) pela oxidação do vermelho de fenol. Os maiores valores de atividade foram obtidos com 5 dias de fermentação (272,13 UL-1 e 112,04 UL-1). As enzimas apresentaram pH e T ótimos, de 4,8 e 60ºC. A degradação foi avaliada pelas propriedades e a morfologia dos polímeros, por microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV), por análise termogravimétrica (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) e por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e difração de raios X (DRX). A morfologia indicou que houve crescimento micelial sobre as superfícies dos polímeros, confirmando a produção de biomassa fúngica. Após 60 dias de incubação, foi observado o aparecimento de subprodutos de degradação. As análises DSC e DRX indicaram que o tempo de exposição levou à diminuição da Tcc do PLA e redução da fase amorfa e por consequência, o aumento na cristalinidade. Os espectros de FTIR indicaram a ocorrência de modificações que envolvem oxidação com o aparecimento de bandas intensas características de degradação desses materiais. |
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