Registro fonte: Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café

Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café

The world is totally dependent upon aromatic chemicals, through which numerous industrial products necessary for our day-to-day living are provided, e.g., in pharmaceuticals, bulk chemicals for synthesis of other chemicals, etc.. Today the main source of aromatic chemicals are derived from fossil fu...

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Autor principal:	Dorte, Renato Pinheiro
Formato:	Dissertação
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2019
Assuntos:	Lacase Enzimas de fungos Lignina Borra de café Compostos aromáticos Laccase Fungal enzymes Lignin Coffee grounds Aromatic compounds CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA Engenharia Sanitária
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4076
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spelling	riut-1-40762019-05-23T06:00:48Z Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café Investigation of ligninolytic fungi in laccase production using kraft lignin and coffee grounds Dorte, Renato Pinheiro Daniel, Juliana Feijó de Souza http://lattes.cnpq.br/5816358738260783 Dekker, Robert Frans Huibert http://lattes.cnpq.br/6327674964744476 Daniel, Juliana Feijó de Souza Furlaneto-Maia, Luciana Rezende, Maria Inês Lacase Enzimas de fungos Lignina Borra de café Compostos aromáticos Laccase Fungal enzymes Lignin Coffee grounds Aromatic compounds CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA Engenharia Sanitária The world is totally dependent upon aromatic chemicals, through which numerous industrial products necessary for our day-to-day living are provided, e.g., in pharmaceuticals, bulk chemicals for synthesis of other chemicals, etc.. Today the main source of aromatic chemicals are derived from fossil fuels. It is estimated that the extraction of petroleum will become impracticable over the next fifty years due to its depletion. Lignin is an abundant alternative resource in the form of plant biomass, which is only sustainable through plantation forests, or as by-product materials from plant biomass biorefineries. Such uses will preserve and keep native forests intact. Lignin is a natural biopolymer found in the cell wall of vascular plants, and is made up of aromatic (85%) and phenolic (15%) structures. Lignin is built up of repeat structures comprizing phenyl-propane (C6-C3) residues. This work aims to select the best fungal species available in Londrina-PR and surrounding biotopes for enzymatic production and substrate degradation containing Kraft lignin. The collected fungi were isolated, and underwent a screening process, evaluating the rate of inhibition, color change of the culture medium and two-dimensional density. The isolate with the best results (JUMAD 054) went to the next stages of cultivation, besides including a strain previously donated to the laboratory to serve as a parameter of analysis of enzymatic activity, Botryosphaeria rhodina. The submerged culture involved a liquid medium containing Kraft lignin and Vogel salts, after an incubation period a free cell extract was obtained which was quantified by oxidation using 2,2'-Azino-bis (3- Ethylbenzthiazoline-6-Sulfonic) (ABTS), however, it was not possible to obtain enzymatic activity in the analysis and culture parameters performed for the selected fungus. Solid-state cultivation containing coffee grounds, Kraft lignin and Vogel salts as substrate after an optimization process and 12 days of incubation showed a maximum activity of 118.660 U/mL on day 5 for isolate JUMAD 054 and one peak activity for B. rhodina fungus of 745,746 U/mL. Based on the results obtained, we suggest the continuity of the study with the analysis of the influence of more variables for the cultivation of ligninolytocos fungi using coffee grounds to obtain laccase. Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná Atualmente somos totalmente dependentes de compostos aromáticos, pois através deles inúmeros produtos necessários ao nosso dia a dia como fármacos e polímeros são obtidos. Nesse sentido, a principal fonte destes compostos são os combustíveis fósseis, contudo estima-se que a extração desta matéria prima se tornará inviável no decorrer dos próximos cinquenta anos, porém a lignina é uma alternativa abundante encontrada na biomassa vegetal que, de maneira sustentável, pode substituir o petróleo. No entanto, embora haja abordagens químicas e físicas para a degradação deste composto como a polpação Kraft e pirólise, esses métodos geram muitos resíduos poluentes. Para isso, abordagens menos impactantes como o biorefinamento utilizando enzimas fúngicas são uma alternativa promissora frente a legislações rígidas e o esgotamento de recursos naturais. Este trabalho visou selecionar as melhores cepas fúngicas disponíveis em diferentes locais do município de Londrina e Maringá (PR) para produção enzimática e degradação de substrato contendo lignina Kraft. A partir de espécimes coletadas (madeiras e corpos de frutificação) os fungos foram isolados, e submetidos a um processo de triagem, avaliando a taxa de crescimento dos fungos, alteração da cor do meio de cultivo e densidade bidimensional. O isolado com melhor resultado (JUMAD 054) foi selecionado para as etapas seguintes de cultivo. Além deste, o fungo B. rhodina foi selecionado como parâmetro para produção de lacase. O cultivo submerso (CSm) envolveu um meio líquido contendo lignina Kraft e sais mínimos de Vogel. Após um período de incubação de 15 dias obteve-se um extrato livre de células (ELC) que foi quantificado por oxidação utilizando o ácido 2,2'-Azino-bis(3-Ethylbenzthiazoline-6-Sulfonic) (ABTS), contudo não foi possível obter atividade enzimática nos parâmetros de análise e cultivo realizados para o isolado JUMAD 054 e Botryosphaeria rhodina. O cultivo em estado sólido (CES) contendo borra de café, lignina Kraft e sais mínimos de Vogel como substrato, avaliou o isolado JUMAD 054 assim como o fungo B. rhodina após um processo de melhoramento e incubação de 12 dias. Assim foi possível obter uma atividade máxima de 118,660 U/mL no quinto dia para o isolado JUMAD 054 e um pico máximo de atividade para o fungo B. rhodina de 745,746 U/mL. Baseado nos resultados obtidos, sugere-se a continuidade do estudo com a análise da influência de mais variáveis para o cultivo de fungos ligninolítocos utilizando-se borra de café para a obtenção de lacase. 2019-05-22T18:04:36Z 2019-05-22T18:04:36Z 2019-03-14 masterThesis DORTE, Renato Pinheiro. Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café. 2019. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4076 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental UTFPR
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description	The world is totally dependent upon aromatic chemicals, through which numerous industrial products necessary for our day-to-day living are provided, e.g., in pharmaceuticals, bulk chemicals for synthesis of other chemicals, etc.. Today the main source of aromatic chemicals are derived from fossil fuels. It is estimated that the extraction of petroleum will become impracticable over the next fifty years due to its depletion. Lignin is an abundant alternative resource in the form of plant biomass, which is only sustainable through plantation forests, or as by-product materials from plant biomass biorefineries. Such uses will preserve and keep native forests intact. Lignin is a natural biopolymer found in the cell wall of vascular plants, and is made up of aromatic (85%) and phenolic (15%) structures. Lignin is built up of repeat structures comprizing phenyl-propane (C6-C3) residues. This work aims to select the best fungal species available in Londrina-PR and surrounding biotopes for enzymatic production and substrate degradation containing Kraft lignin. The collected fungi were isolated, and underwent a screening process, evaluating the rate of inhibition, color change of the culture medium and two-dimensional density. The isolate with the best results (JUMAD 054) went to the next stages of cultivation, besides including a strain previously donated to the laboratory to serve as a parameter of analysis of enzymatic activity, Botryosphaeria rhodina. The submerged culture involved a liquid medium containing Kraft lignin and Vogel salts, after an incubation period a free cell extract was obtained which was quantified by oxidation using 2,2'-Azino-bis (3- Ethylbenzthiazoline-6-Sulfonic) (ABTS), however, it was not possible to obtain enzymatic activity in the analysis and culture parameters performed for the selected fungus. Solid-state cultivation containing coffee grounds, Kraft lignin and Vogel salts as substrate after an optimization process and 12 days of incubation showed a maximum activity of 118.660 U/mL on day 5 for isolate JUMAD 054 and one peak activity for B. rhodina fungus of 745,746 U/mL. Based on the results obtained, we suggest the continuity of the study with the analysis of the influence of more variables for the cultivation of ligninolytocos fungi using coffee grounds to obtain laccase.
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Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café

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