Sistemas reacionais ultrassônicos e irradiação por microondas para pré-tratamento de resíduos agroindustriais e incremento de atividade de queratinases

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Czapela, Fabiane Fernanda
• Orientador(a): Treichel, Helen
• Banca de defesa: Colla, Luciane Maria, Viancelli, Aline
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal da Fronteira Sul
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental
• Departamento: Campus Erechim
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biotecnologia; Resíduos queratinosos; Resíduos agroindustriais; Sistemas reacionais
• Link de acesso: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/3959

Os resíduos queratinosos como pelos suínos e penas de frango são gerados em grandes volumes em processos industriais e por conta disso possuem difícil gerenciamento devido a presença de queratina. As queratinases são enzimas com elevado potencial de hidrolisar a queratina, surgindo como alternativa promissora em processos biotecnológicos. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi verificar o potencial de pré-tratamento de resíduos agroindustriais por sonda ultrassônica e avaliar o comportamento da atividade de queratinases expostas a diferentes sistemas reacionais ultrassônicos e por irradiação de micro-ondas e submetidas à técnica de concentração enzimática a partir de extratos enzimáticos produzidos com pelos suínos. Além de comparar a atividade de enzimas homemade com enzimas comerciais e aplicar os extratos enzimáticos na degradação de resíduos queratinosos. Para isso, realizou-se fermentação submersa com pelos suínos pré-tratados em sonda ultrassônica e não pré-tratados, para fins comparativos. Em seguida, os extratos enzimáticos foram expostos aos sistemas reacionais sonda e banho ultrassônicos e micro-ondas, segundo planejamento experimental. Os extratos enzimáticos obtidos foram submetidos à concentração enzimática com NaCl e acetona e à avaliação do potencial de degradação de resíduos queratinosos como pelos suínos e penas de frango. Os resultados obtidos mostraram que a sonda ultrassônica apresentou potencial de pré-tratamento de resíduos queratinosos, com degradação de 45,5% para pelos suínos pré-tratados com a macroponta e aumento nas taxas de reação produzindo bons valores de atividade enzimática em menor tempo (50,8 U/mL em 3 dias). Na avaliação do comportamento das queratinases frente aos sistemas reacionais, a sonda ultrassônica apresentou maior potencial de incremento de atividade enzimática, alcançando até 38,4% de aumento da atividade enzimática, no menor tempo de exposição avaliado. O banho ultrassônico apresentou incremento de 30,2% e as micro-ondas até 15,1%, ambos em condições de temperatura elevada (80 °C). A técnica de concentração enzimática com NaCl e acetona mostrou potencial para incremento de atividade bastante relevante de 53,5%. Na degradação de resíduos queratinosos, os extratos enzimáticos homemade se mostraram promissores na degradação de penas de frango, alcançando a degradação quase total dos resíduos, já os pelos suínos não apresentaram degradação visual. Com isso, conclui-se que os resultados obtidos neste trabalho são promissores, uma vez que os dados nesta área são escassos, principalmente no que diz respeito à utilização de sistemas reacionais juntamente com queratinases.