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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12111| Título: | Análise do perfil de metabólitos resultante da modificação enzimática da lignina Kraft pelos isolados fúngicos Br-274 e JUMAD002 |
| Autor(es): | Shiraishi, Igor Shoiti |
| Orientador(es): | Daniel, Juliana Feijó de Souza |
| Palavras-chave: | Metabólitos Lignina Fungos - Cultura e meios de cultura Metabolites Lignin Fungi - Cultures and culture media |
| Data do documento: | 30-Jun-2017 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | SHIRAISHI, Igor Shoiti. Análise do perfil de metabólitos resultante da modificação enzimática da lignina Kraft pelos isolados fúngicos Br-274 e JUMAD002. 2017. 75 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2017. |
| Resumo: | A busca pela modernização dos processos industriais é essencial à competitividade de mercado e à mudança do atual modelo de produção insustentável, extremamente dependente de recursos não-renováveis. A lignina, por exemplo, é um polímero natural e renovável muito abundante no planeta Terra, que pode formar uma série de compostos importantes à indústria, porém seu uso como matéria-prima ainda é fracamente explorado. Com o intuito de fomentar novas pesquisas sobre a produção de compostos de interesse comercial por via biológica, o objetivo deste estudo foi analisar os perfis de metabólitos resultantes da biotransformação da lignina Kraft, a partir da ação enzimática de dois isolados fúngicos selecionados: Br-274 e JUMAD002. Nove fungos foram obtidos pelo isolamento de cogumelos presentes em fragmentos florestais, borra de café, além de outros organismos previamente isolados, compondo a micoteca QuiMiBio da UTFPR Londrina. Os microrganismos foram avaliados, por meio de três parâmetros: velocidade de crescimento micelial, taxa de inibição e presença de modificações, em meio sólido contendo lignina Kraft. Posteriormente, selecionou-se dois fungos para experimento de biotransformação da lignina Kraft em meio líquido de Vogel, com período de incubação de 7, 14 e 21 dias à temperatura ambiente. Para cada tempo de cultivo, obteve-se um extrato livre de células (ELC), que foi utilizado para a quantificação da atividade da enzima lacase por oxidação do substrato ABTS. Ainda, o ELC foi extraído com acetato de etila para a determinação do perfil dos metabólitos por cromatografia líquida de alta eficiência. Os resultados do teste em meio sólido demonstraram baixa inibição do fungo JUMAD002 (8,1%) além de mudanças da coloração do meio. Estudos prévios com o fungo Br-274 apresentaram sua comprovada capacidade ligninolítica, sendo esses dois microrganismos selecionados para o experimento de biotransformação. A atividade média da lacase para o fungo Br-274 mostrou-se crescentes com o tempo de incubação, com valor máximo de 9,0 U/mL em 21 dias. O fungo JUMAD002 apresentou máxima atividade aos 14 dias de incubação, com 4,0 U/mL. A análise do perfil de metabólitos revelou que o microrganismo Br-274 não formou novos compostos, indicando a degradação completa dos constituintes da lignina. Já o fungo JUMAD002 apresentou possíveis metabólitos da transformação enzimática do polímero. Os resultados obtidos com o microrganismo JUMAD002 incentivam a continuação do estudo realizado, por meio da identificação dos compostos formados e avaliação da viabilidade da produção dos metabólitos em grande escala. |
| Abstract: | The search for modernization of industrial processes is essential to market competitiveness and to change the current model of unsustainable production, which is highly dependent on non-renewable resources. Lignin, for example, is a very abundant natural and renewable polymer on Earth, which may form a number of important compounds for the industry, but its use as a raw material is still poorly exploited. In order to promote new researches on the production of commercially important compounds by biological means, the objective of this study was to analyze the profiles of metabolites resulting from the biotransformation of the Kraft lignin, from the enzymatic action of two selected fungal isolates: Br-274 and JUMAD002. Nine fungi were obtained from mushrooms present in forest fragments, coffee grounds, as well as other previously isolated organisms, composing the QuiMiBio fungal collection of UTFPR Londrina. The microorganisms were evaluated by three parameters: mycelial growth rate, rate of inhibition and presence of modifications, in solid medium containing Kraft lignin. Subsequently, two fungi were selected for experiment of biotransformation of Kraft lignin in Vogel liquid medium, with incubation period of 7, 14 and 21 days at room temperature. For each culture time, a cell free extract (CFE) was obtained, which was used to quantify the activity of the laccase enzyme by oxidation of the ABTS substrate. Furthermore, the CFE was extracted with ethyl acetate to determine the profile of the metabolites by high performance liquid chromatography. The results of the tests in solid medium showed low inhibition of the fungus JUMAD002 (8.1%) in addition to changes in the color of the medium. Previous studies with the fungus Br-274 showed its proven ligninolytic capacity, so these two microorganisms were selected for the biotransformation experiment. The mean activity of laccase for the Br-274 fungus increased with the incubation time, with a maximum value of 9.0 U/mL in 21 days. The fungus JUMAD002 presented maximum activity at 14 days of incubation, with 4.0 U/mL. Analysis of the metabolite profile revealed that the microorganism Br-274 did not form new compounds, indicating complete degradation of the lignin constituents. The fungus JUMAD002 presented possible metabolites of the enzymatic transformation of the polymer. The results obtained with the microorganism JUMAD002 encourage the continuation of the study, by identifying the formed compounds and evaluating the viability of the metabolites production on large scale. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12111 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia Ambiental |
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