Avaliação dos fatores bióticos e abióticos na biodegradação do PLA e do TPS

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Rezende, Maira de Lourdes
• Orientador(a): Rosa, Derval dos Santos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do ABC
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados
• Link de acesso: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=109250&midiaext=81626

O uso de polímeros biodegradáveis constitui uma das estratégias utilizadas para minimizar problemas ambientais ocasionados pelo descarte inadequado de artigos plásticos. A biodegradação pode ser influenciada pelas condições do ambiente e pelos fatores degradantes aos quais o polímero é exposto. Tais fatores podem ser bióticos ou abióticos, e características como cristalinidade, morfologia e o perfil superficial (topografia) dos materiais podem influenciar sua degradação. Este trabalho consiste no entendimento das diferentes contribuições dos fatores bióticos e abióticos que interferem no processo de biodegradação de polímeros biodegradáveis quimicamente distintos. Para esse estudo foram escolhidos o amido termoplástico (TPS), o poli(ácido láctico) (PLA) e suas misturas. Considerando-se que a biodegradação ocorre em duas fases, neste trabalho, na etapa abiótica, as amostras foram submetidas ao ensaio de sorção e hidrólise em meios ácido e básico, enquanto na fase biótica, os materiais foram avaliados por meio de hidrólise enzimática na presença das enzimas a- amilase e proteinase-K, biodegradação em solo simulado e formação de biofilme de duas bactérias distintas, Pseudomonas aeruginosa e Bacillus cereus. Os materiais foram caracterizados inicialmente por meio de espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raios- X (DRX), ângulo de contato (AC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia confocal de varredura a laser (MCVL). Determinou-se a perda de massa dos polímeros estudados e a atividade enzimática, sob diferentes condições de pH e temperatura, do solo simulado ao qual os mesmos foram expostos. Foi possível verificar que a eficiência das etapas biótica e abiótica dependem de diversos fatores, tais como condições de cultivo dos microrganismos formadores de biofilme, da morfologia do material, e de sua cristalinidade; do pH; da temperatura, do tempo de exposição aos microrganismos e do tipo de enzima utilizada. Verificou-se que a enzima proteinase K, por ser inespecífica e clivar ligações peptídicas, mostrou-se mais eficiente na degradação hidrolítica dos polímeros estudados por meio de um processo catalítico. A bactéria Pseudomonas aeruginosa apresentou maior taxa de adesão e maior eficiência na biodegradação dos materiais estudados, o que supostamente associa-se à enzima proteinase K, normalmente sintetizada por bactérias do gênero Pseudomonas.