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http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/1447
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Bioprospecção de células fúngicas imobilizadas em espumas comerciais de poliuretano na remoção de fósforo de efluentes domésticos |
Título(s) alternativo(s): | Bioprospection of fungal cells immobilized in commercial polyurethane foam for the removal of phosphorus from domestic effluents |
Autor: | Gonçalves, Ester Vieira |
Primeiro orientador: | Caramori, Samantha Salomão |
Primeiro coorientador: | Santos, Solange Xavier dos |
Primeiro membro da banca: | Caramori, Samantha Salomão |
Segundo membro da banca: | Almeida, Luciane Madureira de |
Terceiro membro da banca: | Machado e Silva, Thâmara |
Resumo: | Os fungos são conhecidos por degradar uma grande variedade de materiais e compostos. Um dos objetivos deste estudo analisar o efeito do tempo sobre o número de produção científica sobre biorremediação de efluentes utilizando fungos, avaliar os tipos de poluentes biorremediativos, e os países os quais tem utilizado está abordagem. Como resultado da busca pelas palavras chaves foram identificados 3.665 artigos na base de dados Web of Science, mas 1.877 aboradavam diretamente o tema. A maior parte dos artigos investigam a remoção de corantes por fungos, seguido por compostos fenólicos, demanda química de oxigênio, metais pesados e compostos farmacêuticos, respectivamente. Os países que mais apresentaram pontos de coleta foram Índia e Espanha, respectivamente. Outro objetivo deste trabalho foi selecionar isolados fúngicos com potencial para produzir fosfatases e desenvolver um produto capaz de remover fósforo de efluentes domésticos. Após triagem de 12 isolados fungicos em testes enzimáticos quatitativos e qualitativos para produção de fosfatases, Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Talaromyces pinophilus e Trichoderma asperellum foram selecionados como eficientes produtores de fosfatases e candidatos a remover fósforo dos efluentes domésticos. Os isolados fúngicos foram incubados em meio mínimo de cultura contendo fosfato de potássio variando de 1g L-1 a 4g L-1 para induzir a produção de fosfatase. Espumas comerciais de poliuretano foram cortadas em 1.0 cm x 1.0 cm x 0.7 cm paralelepípedos. Então, a biomassa fúngica. foi inoculada em meio mínimo contendo 5g de paralelepípedos (0,71 mm3 ) de espumas comerciais de poliuretano previamente autoclavadas. Os micro-organismos cresceram por 12 dias e durante esse período, os fungos aprisionados nas espumas foram monitorados pela cor característica de cada fungo, seguido pela medida de atividade de fosfatase ácida com p- nitrofenil fosfato. Foi construído um planejamento fatorial 3 2 para verificar a influência do tempo de imobilização (Ti) e oferta de espuma (E) sobre a produção de fosfatase pelos fungos. Posteriormente, um novo planejamento fatorial 52 foi construído para avaliar simultaneamente os efeitos do tempo de reação e do volume de efluente doméstico. Todos os fungos produziram fosfatase no sistema imobilizado, sendo A. niger por 12 dias, seguido por T. asperellum por 11 dias e A. flavus e T. asperellum por 7 dias. Os isolados A. niger e A. flavus apresentaram maior atividade de fosfatase (229 μmol/h), depois de 192 e 96 h, respectivamente. T. pinophilus e T. asperellum apresentaram atividade enzimática (AE) mais elevada após 72 h, com 37,7 e 78 μmol/h para T. asperellum T. pinophilus, respectivamente. O tempo de imobilização e a oferta de espuma influenciaram significativamente a produção de fosfatase. A máxima atividade de fosfatase foi obtida com 96 ix h de imobilização e 9 paralelepípedos de espuma para A. flavus; já para os fungos T. pinophilus e T. asperellum a máxima atividade de fosfatase foi obtida com 72 h de imobilização e 12 paralelepípedos de espuma; e para A. niger 72 h e 15 paralelepípedos de espuma. O modelo matemático planejamento composto central rotacional foi usado para verificar a otimização do tempo de imobilização e oferta de espuma. O coeficiente de determinação (R2 ) sobre a influência dos fatores sobre a atividade enzimática foi de 0,938 para A. flavus; 0,867 para A. niger; 0,997 para T. pinophilus. e 0,955 para T. asperellum. O sistema imobilizado de A. flavus, A. niger, e T. asperellum foi capaz de remover 99,9% do fósforo em 1h10m; e de T. pinophilus, 99,9% do fósforo em 2 h. Todos os isolados fúngicos são biorremediadores potenciais de fósforo em efluentes domésticos. |
Abstract: | Fungi are known to degrade a wide variety of materials and compounds. One of the objectives of this study to analyze the effect of time on the number of scientific production on bioremediation of effluents using fungi, to evaluate the types of bioremediative pollutants, and the countries that have used it is approach. As a result of the search for the key words, 3,665 articles were identified in the Web of Science database, but 1,877 directly addressed the theme. The year with the largest number of articles published was in 2020. Most articles investigate the removal of dyes by fungi, followed by phenolic compounds, chemical oxygen demand, heavy metals and pharmaceutical compounds, respectively. The countries with the most collection points were India, Spain, China, the United States, Brazil and Turkey, respectively. The countries with the most collection points were India and Spain, respectively. Another objective of this work was to select fungal isolates with potential to produce phosphatases and develop a product capable of removing phosphorus from domestic effluents. After screening of 12 fungic isolates in quatitative and qualitative enzymatic tests for phosphate production, Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Talaromyces pinophilus and Trichoderma asperellum were selected as efficient phosphatase producers and candidates to remove phosphorus from domestic effluents. The fungal isolates were incubated in a minimum culture medium containing potassium phosphate ranging from 1g L-1 to 4g L-1 to induce phosphatase production. Commercial polyurethane foams were cut into 1.0 cm x 1.0 cm x 0.7 cm cobblestones. So the fungal biomass. it was inoculated in a minimum medium containing 5g of cobblestones (0.71 mm3) of previously autocled commercial polyurethane foams. Microorganisms grew for 12 days and during this period, the fungi trapped in the foams were monitored by the characteristic color of each fungus, followed by the measure of acid phosphatase activity with p-nitrophenyl phosphate. A factorial planning 32 was constructed to verify the influence of immobilization time (Ti) and foam supply (E) on the production of phosphatase by fungi. Subsequently, a new factorial planning 52 was constructed to simultaneously evaluate the effects of reaction time and domestic effluent volume. All fungi produced phosphatase in the immobilized system, being A. niger for 12 days, followed by T. asperellum for 11 days and A. flavus and T. asperellum for 7 days. The isolates A. niger and A. flavus showed higher phosphatase activity (229 μmol/h), after 192 and 96 h, respectively. T. pinophilus and T. asperellum showed higher enzymatic activity (AE) after 72 h, with 37.7 and 78 μmol/h for T. asperellum T. pinophilus, respectively. Immobilization time and foam supply significantly influenced phosphatase production. The maximum phosphatase activity was xi obtained with 96 h of immobilization and 9 foam cobblestones for A. flavus; for the fungi T. pinophilus and T. asperellum, the maximum phosphatase activity was obtained with 72 h of immobilization and 12 foam cobblestones; and for A. niger 72 h and 15 foam cobblestones. The mathematical model central rotational composite planning was used to verify the optimization of immobilization time and foam supply. The coefficient of determination (R2) on the influence of factors on enzymatic activity was 0.938 for A. flavus; 0.867 for A. niger; 0.997 for T. pinophilus. and 0.955 for T. asperellum. The immobilized system of A. flavus, A. niger, and T. asperellum was able to remove 99.9% of phosphorus in 1h10m; and T. pinophilus., 99.9% of phosphorus in 2 h. All fungal isolates are potential bioremediats of phosphorus in domestic effluents. |
Palavras-chave: | Biorremediação Fosfatase Imobilização Poluentes aquáticos Bioremediation Phosphatase Immobilization Aquatic pollutants |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS BIOLOGICAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Estadual de Goiás |
Sigla da instituição: | UEG |
Departamento: | UEG ::Coordenação de Mestrado em Recursos Naturais |
Programa: | Programa de Pós-Graduação Stricto sensu em Recursos Naturais do Cerrado RENAC |
Citação: | GONÇALVES, E. V. Bioprospecção de células fúngicas imobilizadas em espumas comerciais de poliuretano na remoção de fósforo de efluentes domésticos. 2024. 77 f. Dissertação (Mestrado em Recursos Naturais do Cerrado) - Câmpus Central - Sede: Anápolis - CET - Ciências Exatas e Tecnológicas Henrique Santillo, Universidade Estadual de Goiás, Anápolis, GO. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/1447 |
Data de defesa: | 31-Jan-2024 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Recursos Naturais do Cerrado (RENAC) |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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ESTER VIEIRA GONÇALVES_DISSERTAÇÃO_RENAC.pdf | Dissertação_Mestrado em Recursos Naturais do Cerrado | 9,22 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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