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Título: Otimização da produção de lacase pelo Pleurotus ostreatus na presença de lignina e análise de metabólitos por CLAE
Título(s) alternativo(s): Optimization of laccase production by Pleurotus ostreatus in the presence of liginin and analysis of metabolites by HPLC
Autor(es): Franco, Paula Consoli Ireno
Orientador(es): Daniel, Juliana Feijó de Souza
Palavras-chave: Lacase
Fungos
Pleurotus ostreatus
Lignina
Biodegradação
Compostos aromáticos
Laccase
Fungi
Lignin
Biodegradation
Aromatic compounds
Data do documento: 17-Out-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Citação: FRANCO, Paula Consoli Ireno. Otimização da produção de lacase pelo Pleurotus ostreatus na presença de lignina e análise de metabólitos por CLAE. 2019. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2019.
Resumo: O desenvolvimento de novos processos biotecnológicos se faz necessário para agregar valor à lignina, que é um biopolímero natural e renovável, presente na parede celular das plantas, e constituído por resíduos de compostos aromáticos e fenólicos. Fungos decompositores de madeira, tanto basidiomicetos como ascomicetos são produtores de enzimas ligninolíticas, que catalisam a degradação da lignina através de despolimerização oxidativa. A biodegradação da lignina em seus compostos constituintes agrega valor a ela, porque diferentes produtos são úteis para várias indústrias. Neste trabalho os fungos Botryosphaeria. ribis, Ganoderma lucidum e uma cepa de Pleurotus ostreatus Florida foram avaliados como produtores de lacase, visando selecionar o melhor produtor desta polifenol oxidase, a qual é uma enzima ligninolítica, que colabora na biodegradação da lignina. O P. ostreatus produziu os maiores títulos de lacase, e foi selecionado para otimizar a produção desta enzima por um planejamento estatístico fatorial 3 3, avaliando-se as variáveis: concentração de lignina (0 a 0,25 % m/v); concentração de extrato de levedura (0 a 4 % m/v) e tempo de cultivo (4 a 10 dias). A lignina foi a principal variável que estimulou a produção de lacase, quando a atividade foi determinada com 2,6-dimetoxifenol (DMP) como substrato. O ótimo da produção de lacase (5,73 U/mL) foi obtido utilizando-se 0,87 g% m/v de lignina e 4,5 g% m/v de extrato de levedura, em 10 dias de cultivo. O extrato livre de células (ELC), obtido após o cultivo do fungo, nas condições otimizadas foi tratado por partição líquidolíquido com acetato de etila, para a determinação dos produtos de degradação da lignina por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). O procedimento de extração líquido-líquido foi validado usando padrões analíticos. Os produtos de degradação da lignina foram analisados por CLAE e mostrou picos desconhecidos. As analises nos comprimentos de onda na faixa do UV (220, 272 e 309 nm) avaliados, mostraram a presença de vários picos e as amostras estão sendo identificadas.
Abstract: The development of new biotechnological processes is necessary in order to add value to lignin, which is a natural and rewewable biopolymer found in the plant cell wall, and is constituted by aromatic and phenolic residues. The wood-decaying basidiomyceteous and ascomyceteous fungi are producers of ligninolytic enzymes that catalyze lignin degradation through oxidative depolymerization. The biodegradation of lignin into its constituent compounds add value to it, because different products are obtained, which are useful in different industries. In this work the fungi Botryosphaeria. ribis, Ganoderma lucidum and a strain of Pleurotus ostreatus Florida were evaluated as laccase producers, in order to select the best producer of this polyphenol oxidase, which is a ligninolytic enzyme, that collaborates in lignin biodegradation. P. ostreatus produced highest laccase titers, and was selected for enzyme optimization by a 33 factorial statistical design to evaluate the variables: lignin concentration (0 to 0.25 % w/v), yeast extract concentration (0 a 4 % w/v) and time of cultivation (4 to 10 days) on laccase production. Lignin was the main variable which increased laccase production measure against 2,6-Dimethoxyphenol (DMP) as substrate to determine enzyme activity. Optimal laccase production (5.73 U/mL) was obtained using lignin 0.87 g% w/v, yeast extract 4,5 g% w/v and 10 days of cultivation. The extracellular fluid (ECF) obtained under the optimized culture condition was treated by partition liquid-liquid with ethyl acetate in order to determine the lignin degradation products by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The liquid-liquid extraction procedures were validated using analytical standards. Lignin degradation products were analyzed by HPLC, and indicated unknown peaks. The analysis using UV wavelength (220, 272, and 309 nm) showed the presence of several peaks, and the samples are being dentified.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4722
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