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dc.creatorBarbosa, Eduardo Malosti-
dc.date.accessioned2025-09-12T17:46:48Z-
dc.date.available2025-09-12T17:46:48Z-
dc.date.issued2025-02-20-
dc.identifier.citationBARBOSA, Eduardo Malosti. Desenvolvimento de estratégia biológica para a degradação de microcistina-LR e inibição celular de Microcystis aeruginosa. 2025. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38283-
dc.description.abstractLaccases are multicopper oxide reductase enzymes studied for their potential in degrading environmental contaminants such as dyes, drugs, and aromatic compounds. The reason lies in their mechanism of action, which involves the abstraction and transfer of electrons from the substrate, using oxygen as the final acceptor and generating water as the final product. Laccases can be produced by various organisms such as plants, bacteria, and especially fungi. White rot fungi are studied in enzyme production such as lignin peroxidase (LiP), manganese peroxidase (MnP), and laccase (Lac), extracellular enzymes capable of mineralizing wood compounds such as lignin. Cyanobacteria, despite their ecological importance, certain species, such as Microcystis aeruginosa, produce toxins such as microcystin-LR (MC-LR), a contaminant that is difficult to remove by conventional treatment methods. The occurrence of cyanobacteria in water sources and reservoirs, together with the presence of cyanotoxins in drinking water, has become an increasingly frequent environmental and public health concern. This study evaluated the effectiveness of the crude enzyme extract produced by the fungus Trametes villosa in the biodegradation of MC-LR and analyzed its impacts on cyanobacterial growth. The lacase activity obtained (4,736 ± 306.5 U/L) was consistent with the values reported in the scientific literature, indicating that the semisolid medium using agro-industrial waste was capable of producing laccase. The concentration of microcystin-LR reported after solid-phase extraction averaged 0.197 mg/L, which is in accordance with references. The crude enzyme extracts were able to reduce the initial concentration of MC-LR in the samples by 25%, proving to be more effective than commercial lacase from Aspergillus sp. The cell inhibition experiment with the enzyme extract reduced the cell concentration of M. aeruginosa by 99% from the 11th day onwards, while commercial lacase decreased it by 76% in the same period, as did the inoculum of T. villosa fungal cells, which inhibited cyanobacterial growth by 79% in 11 days. Concluding that white rot fungi and their extracellular enzymes can contribute to the removal of microcystin-LR and Microcystis aeruginosa cells in aquatic environments. They indicate the possibility of using fungal laccases in the degradation of aquatic toxins and in the control of cyanobacterial blooms, contributing to the development of effective clean biotechnological solutions, contributing to the treatment of effluents and environmental remediation.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.description.sponsorshipUniversidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/pt_BR
dc.subjectCianobactériapt_BR
dc.subjectBiodegradaçãopt_BR
dc.subjectContaminantes emergentes na águapt_BR
dc.subjectEnzimas de fungospt_BR
dc.subjectÁgua - Purificação - Tratamento biológicopt_BR
dc.subjectBiorremediaçãopt_BR
dc.subjectCyanobacteriapt_BR
dc.subjectBiodegradationpt_BR
dc.subjectEmerging contaminants in waterpt_BR
dc.subjectFungal enzymespt_BR
dc.subjectWater - Purification - Biological treatmentpt_BR
dc.subjectBioremediationpt_BR
dc.titleDesenvolvimento de estratégia biológica para a degradação de microcistina-LR e inibição celular de Microcystis aeruginosapt_BR
dc.title.alternativeDevelopment of a biological strategy for the degradation of microcystin-LR and cellular inhibition of Microcystis aeruginosapt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoLacases são enzimas multicobre oxido redutases, estudadas por seu potencial na degradação de contaminantes ambientais, como corantes, fármacos e compostos aromáticos. O motivo está no mecanismo de ação, que envolve a abstração e transferência de elétrons do substrato, utilizando o oxigênio como aceptor final, gerando água como produto final. As lacases podem ser produzidas por diversos organismos como plantas, bactérias e principalmente os fungos. Os fungos da podridão branca são estudados na produção enzimática como lignina peroxidase (LiP), a manganês peroxidase (MnP), e a lacase (Lac), enzimas extracelulares capazes de mineralizar os compostos da madeira, como a lignina. As cianobactérias, apesar de sua importância ecológica, certas espécies, como Microcystis aeruginosa, produzem toxinas como a microcistina-LR (MC-LR), contaminante de difícil remoção por métodos convencionais de tratamento. A ocorrência de cianobactérias em fontes e reservatórios de abastecimento de água, juntamente com a presença de cianotoxinas na água potável, tem se tornado uma preocupação ambiental e de saúde pública cada vez mais frequente. Este estudo avaliou a eficácia do extrato enzimático bruto produzido pelo fungo Trametes villosa na biodegradação da MC-LR e analisou seus impactos no crescimento da cianobactéria. A atividade de lacase obtida (4.736 ± 306,5 U/L) foi compatível com os valores reportados na literatura científica, indicando que o meio semissólido utilizando resíduos da agroindústria foi capaz de produzir lacase. A concentração de microcistina-LR reportada após a extração em fase sólida apresentou média de 0,197 mg/L, estando de acordo com referências. Os extratos enzimáticos brutos foram capazes de reduzir 25% da concentração inicial de MC-LR nas amostras, mostrando-se mais eficaz que a lacase comercial de Aspergillus sp. O experimento de inibição celular com o extrato enzimático reduziu em 99% a concentração celular de M. aeruginosa a partir do 11º dia, enquanto a lacase comercial diminuiu em 76% no mesmo período, assim como o inóculo de células fúngicas de T. villosa, que inibiu o crescimento da cianobactéria em 79% em 11 dias. Concluindo que fungos de podridão branca e suas enzimas extracelulares podem contribuir para a remoção de microcistina-LR e células de Microcystis aeruginosa em ambientes aquáticos. Os indicam a possibilidade do uso de lacases fúngicas na degradação de toxinas aquáticas e no controle de florações de cianobactérias, contribuindo para o desenvolvimento de soluções biotecnológicas eficazes limpas, contribuindo para o tratamento de efluentes e a remediação ambiental.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0007-3623-668Xpt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/3021805254227128pt_BR
dc.contributor.advisor1Maciel, Giselle Maria-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-3343-3059pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/1525661213489573pt_BR
dc.contributor.referee1Freitas, Adriane Martins de-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9237-8435pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/0004273272645453pt_BR
dc.contributor.referee2Maciel, Giselle Maria-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-3343-3059pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/1525661213489573pt_BR
dc.contributor.referee3Costa, Andréa Miura da-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-2823-1305pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9170933424246253pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambientalpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTALpt_BR
dc.subject.capesCiências Ambientaispt_BR
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