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Jacqueline Aparecida Takahashihttp://lattes.cnpq.br/8436025963943451Antônio Alves de Melo FilhoFabrício Vieira de AndradeRosemeire Brondi AlvesDiogo Montes Vidalhttp://lattes.cnpq.br/9726795750176771Bruna de Almeida Martins2023-05-02T15:20:34Z2023-05-02T15:20:34Z2023-02-27http://hdl.handle.net/1843/52702https://orcid.org/0000-0003-0437-1151Garantir a qualidade dos recursos hídricos mundiais é uma necessidade, sendo cada vez mais evidente a presença de altas concentrações de poluentes nos corpos de água. No presente trabalho foram abordadas duas alternativas biotecnológicas para remoção de poluentes por meio da ação de fungos filamentosos. A primeira abordagem consistiu na avaliação da capacidade de biossorção de íons metálicos Cu(II), Fe(II) e Mn(II) pelas biomassas de Penicillium janthinellum e Syncephalastrum racemosum. Os resultados foram analisados por espectroscopia de absorção atômica, indicando consideráveis porcentagens de remoção dos íons por ambos microrganismos desde a primeira hora (9,0-42,4%) e atingindo elevados percentuais (65,8-98,1%) ao final de 96 h de experimento. A remoção de íons Fe(II) se destacou, com uma eficiência final de mais de 90%, independentemente da utilização das biomassas em sua forma fresca ou seca e pulverizada. Na segunda abordagem foi avaliada a ação de fungos sobre compostos orgânicos, técnica conhecida como biotransformação. Foi avaliada a capacidade de biotransformação do poluente emergente ibuprofeno por Aspergillus niger e S. racemosum, sob diferentes condições de cultivo (tempo e meio de cultura). Por meio da análise dos espectros de ressonância magnética nuclear dos extratos produzidos, foram definidas as condições mais eficientes para a decomposição do substrato, direcionando as etapas posteriores até o isolamento dos produtos de biotransformação. A caracterização destes produtos levou ao ibu-01, derivado isolado pela primeira vez, com a inserção de um grupo metoxila pela ação de A. niger sobre o ibuprofeno, e ao produto hidroxilado ibu-02, resultante da ação de S. racemosum e A. niger. Também foi investigada a ação de fungos filamentosos na funcionalização de ligações C-H de alguns produtos naturais, como ácido traquilobânico, longifoleno e isosteviol. Para o isosteviol, derivado do aditivo alimentar esteviosídeo, foi verificada sua transformação pela ação de A. niger e obtenção dos produtos hidroxilados iso-01 e iso-02, e o di-hidroxilado iso-03, que poderão ter sua ação frente a atividades biológicas avaliada. A partir dos resultados pode-se inferir o potencial destas espécies na remoção de poluentes inorgânicos e funcionalização de poluentes ambientais e produtos naturais, indicando as diversas possibilidades de uso e o interesse no aperfeiçoamento destas abordagens ecológicas.Ensuring the quality of the world's water resources is necessary since high concentrations of pollutants in water bodies are increasingly evident. In the present work two biotechnological alternatives for the removal of pollutants through the action of filamentous fungi were addressed. The first approach consisted of the evaluation of the biosorption capacity of the metallic ions Cu(II), Fe(II), and Mn(II) by Penicillium janthinellum and Syncephalastrum racemosum biomasses. The results were analyzed by atomic absorption spectroscopy, indicating considerable percentages of removal of the ions by both microorganisms from the first hour (9.0-42.4%) and reaching high percentages (65.8-98.1%) at the end of 96 h of the experiment. The removal of Fe(II) ions stood out, with a final efficiency greater than 90%, regardless of the biomass use in its fresh form or after drying and spraying. In the second approach, the action of fungi on organic compounds was evaluated in a technique known as biotransformation. The biotransformation capabilities of the emerging pollutant ibuprofen by Aspergillus niger and S. racemosum were evaluated under different culture conditions (time and culture medium). Through the analysis of the nuclear magnetic resonance spectra of the extracts produced, the most efficient conditions for the substrate decomposition were defined, directing the later steps until the isolation of the biotransformation products. The characterization of these products led to ibu-01, a derivative isolated for the first time, with the insertion of a methoxyl group by the action of A. niger on ibuprofen, and the hydroxylated product ibu-02, resulting from the action of S. racemosum and A. niger. The filamentous fungi action for C-H bonds functionalization of some natural products such as trachylobanic acid, longifolene, and isosteviol was also investigated. For isosteviol, derived from the food additive stevioside, its transformation by the action of A. niger was verified, obtaining the hydroxylated products iso-01 and iso-02, and the dihydroxylated product iso-03, which, in the future, may have their action against biological activities evaluated. From the results is possible to infer the potential of these species in the removal of inorganic pollutants and functionalization of environmental pollutants and natural products, indicating the various possibilities of use and the interest in improving these ecological approaches.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorINCT – Instituto nacional de ciência e tecnologia (Antigo Instituto do Milênio)porUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFMGBrasilICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICAQuímica ambientalQuímica orgânicaFungos filamentososBiorremediaçãoMetais pesadosPoluentesProdutos naturaisBiotransformação (Metabolismo)Água - Purificação - Tratamento biológicoFungos - BiotecnologiaEspectroscopia de absorção atômicaEspectroscopia de ressonancia nuclearFungos filamentososBiorremediaçãoMetaisPoluentes emergentesBiotransformaçãoProdutos naturaisBiorremediação e biotransformação como alternativas tecnológicas para remoção de poluentes ambientais e funcionalização de compostos orgânicosBioremediation and biotransformation as technological alternatives for environmental pollutants removal and organic compounds functionalizationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALTese Bruna de Almeida Martins.pdfTese Bruna de Almeida Martins.pdfapplication/pdf12698177https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/52702/1/Tese%20Bruna%20de%20Almeida%20Martins.pdfa2511f3fb00b31589b7433ee021de385MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/52702/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD521843/527022023-05-02 12:20:34.803oai:repositorio.ufmg.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2023-05-02T15:20:34Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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