Produção de enzima cutinase fúngica e avaliação na hidrólise do polietileno tereftalato

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Bucioli, Elaine Cristina [UNESP]
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
MEV
DSC
SEM
Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/257417
Resumo: O polietileno tereftalato (PET) é um plástico com características que favorecem seu uso em embalagens de produtos alimentícios, como garrafas de refrigerantes e água, tornando rápido seu uso e descarte no meio ambiente. Diante dessa problemática, esse estudo buscou avaliar a produção da enzima cutinase por 13 linhagens de fungos, em ensaios de biodegradação em meio líquido utilizando o PET presente comercialmente em garrafas de água como principal fonte de carbono, e em meios contendo indutores. Dentre as hidrolases capazes de romper ligações ésteres, as lipases e cutinases são eficazes na despolimerização de polímeros. As cutinases, em particular, têm sido estudadas por suas características semelhantes à PETase. Bioensaios com fragmentos do polímero ocorreram em caldo de batata-dextrose (BDC) contendo três cubos (plugs de + 0,5 cm2) de micélios fúngicos com 7 dias de crescimento em BDA a 28 °C. Os frascos foram incubados com agitação a 100 rpm durante 14 dias a 28 °C. A atividade da cutinase foi determinada utilizando uma adaptação do método espectrofotométrico da hidrólise do p-nitrofenilbutirato (p-NPB) a 405 nm. O isolado Fusarium sp CBMAI 2266 foi o que apresentou a maior atividade enzimática (0,20 U/mL) em meio utilizando fragmento de PET. A avaliação do melhor tempo de fermentação também foi realizada evidenciando 18 dias como o período de melhor produção de cutinase. Foram realizados ensaios buscando avaliar a eficiência de indutores e alguns fatores que poderiam influenciar na obtenção da enzima, sendo identificado como agentes favoráveis sendo, o farelo de trigo e palmitato de cetila, além da agitação. Os resultados encontrados nesse trabalho pelas análises de MEV, DSC, FTIR e CG-MS, após a exposição do polímero por 14 dias ao extrato enzimático bruto, sugerem que a cutinase tem ação de hidrólise química sobre sua superfície, indicando a possibilidade do uso dessa enzima na reciclagem do PET.
id UNSP_20223f70cd2719a7fb66841d79a2be76
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/257417
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str
spelling Produção de enzima cutinase fúngica e avaliação na hidrólise do polietileno tereftalatoProduction of fungal cutinase enzyme and evaluation of polyethylene terephthalate hydrolysisCutinaseHidrólise EnzimáticaMEVFTIRDSCEnzymatic HydrolysisSEMO polietileno tereftalato (PET) é um plástico com características que favorecem seu uso em embalagens de produtos alimentícios, como garrafas de refrigerantes e água, tornando rápido seu uso e descarte no meio ambiente. Diante dessa problemática, esse estudo buscou avaliar a produção da enzima cutinase por 13 linhagens de fungos, em ensaios de biodegradação em meio líquido utilizando o PET presente comercialmente em garrafas de água como principal fonte de carbono, e em meios contendo indutores. Dentre as hidrolases capazes de romper ligações ésteres, as lipases e cutinases são eficazes na despolimerização de polímeros. As cutinases, em particular, têm sido estudadas por suas características semelhantes à PETase. Bioensaios com fragmentos do polímero ocorreram em caldo de batata-dextrose (BDC) contendo três cubos (plugs de + 0,5 cm2) de micélios fúngicos com 7 dias de crescimento em BDA a 28 °C. Os frascos foram incubados com agitação a 100 rpm durante 14 dias a 28 °C. A atividade da cutinase foi determinada utilizando uma adaptação do método espectrofotométrico da hidrólise do p-nitrofenilbutirato (p-NPB) a 405 nm. O isolado Fusarium sp CBMAI 2266 foi o que apresentou a maior atividade enzimática (0,20 U/mL) em meio utilizando fragmento de PET. A avaliação do melhor tempo de fermentação também foi realizada evidenciando 18 dias como o período de melhor produção de cutinase. Foram realizados ensaios buscando avaliar a eficiência de indutores e alguns fatores que poderiam influenciar na obtenção da enzima, sendo identificado como agentes favoráveis sendo, o farelo de trigo e palmitato de cetila, além da agitação. Os resultados encontrados nesse trabalho pelas análises de MEV, DSC, FTIR e CG-MS, após a exposição do polímero por 14 dias ao extrato enzimático bruto, sugerem que a cutinase tem ação de hidrólise química sobre sua superfície, indicando a possibilidade do uso dessa enzima na reciclagem do PET.PET is a plastic with characteristics that favor its use in food product packaging, such as soft drink and water bottles, making it convenient to use and dispose of in the environment. In light of this issue, this study aimed to evaluate the production of the cutinase enzyme by 13 strains of fungi in biodegradation tests in liquid media, using PET from commercially available water bottles as the main carbon source, along with media containing inducers. Among the hydrolases capable of breaking ester bonds, lipases and cutinases are effective in depolymerizing polymers. Cutinases, in particular, have been studied for their PETase-like characteristics. Bioassays with polymer fragments were conducted in potato dextrose broth (PDB) containing three fragments (+0.5 cm² plugs) of fungal colonies with 7 days of growth in PDA at 28 °C. The flasks were incubated with shaking at 100 rpm for 14 days at 28 °C. Cutinase activity was determined using an adaptation of the spectrophotometric method based on p-nitrophenylbutyrate (p-NPB) hydrolysis at 405 nm. The isolate Fusarium sp. CBMAI 2266 showed the highest enzymatic activity in the medium using PET fragments (0.20 U/mL). The evaluation of the optimal fermentation time was also carried out, showing that 18 days was the period of highest cutinase production. Tests were conducted to assess the efficiency of inducers and some factors that could influence enzyme production, identifying wheat bran and cetyl palmitate, in addition to agitation, as favorable agents. The results obtained in this work from SEM, DSC, FTIR, and GC-MS analyses, after exposing the polymer to the crude enzymatic extract for 14 days, suggest that cutinase has chemical hydrolytic activity on the polymer surface, indicating the potential use of this enzyme in PET recycling.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: 001.Universidade Estadual Paulista (Unesp)Angelis, Derlene Attili de [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Brienzo, Michel [UNESP]Bucioli, Elaine Cristina [UNESP]2024-09-16T12:04:00Z2024-09-16T12:04:00Z2024-07-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/11449/25741733004137046P473903556353037050000-0002-9451-9772porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-09-17T06:18:18Zoai:repositorio.unesp.br:11449/257417Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestrepositoriounesp@unesp.bropendoar:29462024-09-17T06:18:18Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Produção de enzima cutinase fúngica e avaliação na hidrólise do polietileno tereftalato
Production of fungal cutinase enzyme and evaluation of polyethylene terephthalate hydrolysis
title Produção de enzima cutinase fúngica e avaliação na hidrólise do polietileno tereftalato
spellingShingle Produção de enzima cutinase fúngica e avaliação na hidrólise do polietileno tereftalato
Bucioli, Elaine Cristina [UNESP]
Cutinase
Hidrólise Enzimática
MEV
FTIR
DSC
Enzymatic Hydrolysis
SEM
title_short Produção de enzima cutinase fúngica e avaliação na hidrólise do polietileno tereftalato
title_full Produção de enzima cutinase fúngica e avaliação na hidrólise do polietileno tereftalato
title_fullStr Produção de enzima cutinase fúngica e avaliação na hidrólise do polietileno tereftalato
title_full_unstemmed Produção de enzima cutinase fúngica e avaliação na hidrólise do polietileno tereftalato
title_sort Produção de enzima cutinase fúngica e avaliação na hidrólise do polietileno tereftalato
author Bucioli, Elaine Cristina [UNESP]
author_facet Bucioli, Elaine Cristina [UNESP]
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Angelis, Derlene Attili de [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Brienzo, Michel [UNESP]
dc.contributor.author.fl_str_mv Bucioli, Elaine Cristina [UNESP]
dc.subject.por.fl_str_mv Cutinase
Hidrólise Enzimática
MEV
FTIR
DSC
Enzymatic Hydrolysis
SEM
topic Cutinase
Hidrólise Enzimática
MEV
FTIR
DSC
Enzymatic Hydrolysis
SEM
description O polietileno tereftalato (PET) é um plástico com características que favorecem seu uso em embalagens de produtos alimentícios, como garrafas de refrigerantes e água, tornando rápido seu uso e descarte no meio ambiente. Diante dessa problemática, esse estudo buscou avaliar a produção da enzima cutinase por 13 linhagens de fungos, em ensaios de biodegradação em meio líquido utilizando o PET presente comercialmente em garrafas de água como principal fonte de carbono, e em meios contendo indutores. Dentre as hidrolases capazes de romper ligações ésteres, as lipases e cutinases são eficazes na despolimerização de polímeros. As cutinases, em particular, têm sido estudadas por suas características semelhantes à PETase. Bioensaios com fragmentos do polímero ocorreram em caldo de batata-dextrose (BDC) contendo três cubos (plugs de + 0,5 cm2) de micélios fúngicos com 7 dias de crescimento em BDA a 28 °C. Os frascos foram incubados com agitação a 100 rpm durante 14 dias a 28 °C. A atividade da cutinase foi determinada utilizando uma adaptação do método espectrofotométrico da hidrólise do p-nitrofenilbutirato (p-NPB) a 405 nm. O isolado Fusarium sp CBMAI 2266 foi o que apresentou a maior atividade enzimática (0,20 U/mL) em meio utilizando fragmento de PET. A avaliação do melhor tempo de fermentação também foi realizada evidenciando 18 dias como o período de melhor produção de cutinase. Foram realizados ensaios buscando avaliar a eficiência de indutores e alguns fatores que poderiam influenciar na obtenção da enzima, sendo identificado como agentes favoráveis sendo, o farelo de trigo e palmitato de cetila, além da agitação. Os resultados encontrados nesse trabalho pelas análises de MEV, DSC, FTIR e CG-MS, após a exposição do polímero por 14 dias ao extrato enzimático bruto, sugerem que a cutinase tem ação de hidrólise química sobre sua superfície, indicando a possibilidade do uso dessa enzima na reciclagem do PET.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-09-16T12:04:00Z
2024-09-16T12:04:00Z
2024-07-16
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/11449/257417
33004137046P4
7390355635303705
0000-0002-9451-9772
url https://hdl.handle.net/11449/257417
identifier_str_mv 33004137046P4
7390355635303705
0000-0002-9451-9772
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv repositoriounesp@unesp.br
_version_ 1854955008410255360