Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Dorte, Renato Pinheiro
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Londrina
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4076
Resumo: The world is totally dependent upon aromatic chemicals, through which numerous industrial products necessary for our day-to-day living are provided, e.g., in pharmaceuticals, bulk chemicals for synthesis of other chemicals, etc.. Today the main source of aromatic chemicals are derived from fossil fuels. It is estimated that the extraction of petroleum will become impracticable over the next fifty years due to its depletion. Lignin is an abundant alternative resource in the form of plant biomass, which is only sustainable through plantation forests, or as by-product materials from plant biomass biorefineries. Such uses will preserve and keep native forests intact. Lignin is a natural biopolymer found in the cell wall of vascular plants, and is made up of aromatic (85%) and phenolic (15%) structures. Lignin is built up of repeat structures comprizing phenyl-propane (C6-C3) residues. This work aims to select the best fungal species available in Londrina-PR and surrounding biotopes for enzymatic production and substrate degradation containing Kraft lignin. The collected fungi were isolated, and underwent a screening process, evaluating the rate of inhibition, color change of the culture medium and two-dimensional density. The isolate with the best results (JUMAD 054) went to the next stages of cultivation, besides including a strain previously donated to the laboratory to serve as a parameter of analysis of enzymatic activity, Botryosphaeria rhodina. The submerged culture involved a liquid medium containing Kraft lignin and Vogel salts, after an incubation period a free cell extract was obtained which was quantified by oxidation using 2,2'-Azino-bis (3- Ethylbenzthiazoline-6-Sulfonic) (ABTS), however, it was not possible to obtain enzymatic activity in the analysis and culture parameters performed for the selected fungus. Solid-state cultivation containing coffee grounds, Kraft lignin and Vogel salts as substrate after an optimization process and 12 days of incubation showed a maximum activity of 118.660 U/mL on day 5 for isolate JUMAD 054 and one peak activity for B. rhodina fungus of 745,746 U/mL. Based on the results obtained, we suggest the continuity of the study with the analysis of the influence of more variables for the cultivation of ligninolytocos fungi using coffee grounds to obtain laccase.
id UTFPR-12_67f785b1ba031cb570c55b6ed6dd9a86
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/4076
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de caféInvestigation of ligninolytic fungi in laccase production using kraft lignin and coffee groundsLacaseEnzimas de fungosLigninaBorra de caféCompostos aromáticosLaccaseFungal enzymesLigninCoffee groundsAromatic compoundsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIAEngenharia SanitáriaThe world is totally dependent upon aromatic chemicals, through which numerous industrial products necessary for our day-to-day living are provided, e.g., in pharmaceuticals, bulk chemicals for synthesis of other chemicals, etc.. Today the main source of aromatic chemicals are derived from fossil fuels. It is estimated that the extraction of petroleum will become impracticable over the next fifty years due to its depletion. Lignin is an abundant alternative resource in the form of plant biomass, which is only sustainable through plantation forests, or as by-product materials from plant biomass biorefineries. Such uses will preserve and keep native forests intact. Lignin is a natural biopolymer found in the cell wall of vascular plants, and is made up of aromatic (85%) and phenolic (15%) structures. Lignin is built up of repeat structures comprizing phenyl-propane (C6-C3) residues. This work aims to select the best fungal species available in Londrina-PR and surrounding biotopes for enzymatic production and substrate degradation containing Kraft lignin. The collected fungi were isolated, and underwent a screening process, evaluating the rate of inhibition, color change of the culture medium and two-dimensional density. The isolate with the best results (JUMAD 054) went to the next stages of cultivation, besides including a strain previously donated to the laboratory to serve as a parameter of analysis of enzymatic activity, Botryosphaeria rhodina. The submerged culture involved a liquid medium containing Kraft lignin and Vogel salts, after an incubation period a free cell extract was obtained which was quantified by oxidation using 2,2'-Azino-bis (3- Ethylbenzthiazoline-6-Sulfonic) (ABTS), however, it was not possible to obtain enzymatic activity in the analysis and culture parameters performed for the selected fungus. Solid-state cultivation containing coffee grounds, Kraft lignin and Vogel salts as substrate after an optimization process and 12 days of incubation showed a maximum activity of 118.660 U/mL on day 5 for isolate JUMAD 054 and one peak activity for B. rhodina fungus of 745,746 U/mL. Based on the results obtained, we suggest the continuity of the study with the analysis of the influence of more variables for the cultivation of ligninolytocos fungi using coffee grounds to obtain laccase.Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do ParanáAtualmente somos totalmente dependentes de compostos aromáticos, pois através deles inúmeros produtos necessários ao nosso dia a dia como fármacos e polímeros são obtidos. Nesse sentido, a principal fonte destes compostos são os combustíveis fósseis, contudo estima-se que a extração desta matéria prima se tornará inviável no decorrer dos próximos cinquenta anos, porém a lignina é uma alternativa abundante encontrada na biomassa vegetal que, de maneira sustentável, pode substituir o petróleo. No entanto, embora haja abordagens químicas e físicas para a degradação deste composto como a polpação Kraft e pirólise, esses métodos geram muitos resíduos poluentes. Para isso, abordagens menos impactantes como o biorefinamento utilizando enzimas fúngicas são uma alternativa promissora frente a legislações rígidas e o esgotamento de recursos naturais. Este trabalho visou selecionar as melhores cepas fúngicas disponíveis em diferentes locais do município de Londrina e Maringá (PR) para produção enzimática e degradação de substrato contendo lignina Kraft. A partir de espécimes coletadas (madeiras e corpos de frutificação) os fungos foram isolados, e submetidos a um processo de triagem, avaliando a taxa de crescimento dos fungos, alteração da cor do meio de cultivo e densidade bidimensional. O isolado com melhor resultado (JUMAD 054) foi selecionado para as etapas seguintes de cultivo. Além deste, o fungo B. rhodina foi selecionado como parâmetro para produção de lacase. O cultivo submerso (CSm) envolveu um meio líquido contendo lignina Kraft e sais mínimos de Vogel. Após um período de incubação de 15 dias obteve-se um extrato livre de células (ELC) que foi quantificado por oxidação utilizando o ácido 2,2'-Azino-bis(3-Ethylbenzthiazoline-6-Sulfonic) (ABTS), contudo não foi possível obter atividade enzimática nos parâmetros de análise e cultivo realizados para o isolado JUMAD 054 e Botryosphaeria rhodina. O cultivo em estado sólido (CES) contendo borra de café, lignina Kraft e sais mínimos de Vogel como substrato, avaliou o isolado JUMAD 054 assim como o fungo B. rhodina após um processo de melhoramento e incubação de 12 dias. Assim foi possível obter uma atividade máxima de 118,660 U/mL no quinto dia para o isolado JUMAD 054 e um pico máximo de atividade para o fungo B. rhodina de 745,746 U/mL. Baseado nos resultados obtidos, sugere-se a continuidade do estudo com a análise da influência de mais variáveis para o cultivo de fungos ligninolítocos utilizando-se borra de café para a obtenção de lacase.Universidade Tecnológica Federal do ParanáLondrinaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AmbientalUTFPRDaniel, Juliana Feijó de Souzahttp://lattes.cnpq.br/5816358738260783Dekker, Robert Frans Huiberthttp://lattes.cnpq.br/6327674964744476Daniel, Juliana Feijó de SouzaFurlaneto-Maia, LucianaRezende, Maria InêsDorte, Renato Pinheiro2019-05-22T18:04:36Z2019-05-22T18:04:36Z2019-03-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfDORTE, Renato Pinheiro. Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café. 2019. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4076porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2019-05-23T06:00:48Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/4076Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2019-05-23T06:00:48Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café
Investigation of ligninolytic fungi in laccase production using kraft lignin and coffee grounds
title Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café
spellingShingle Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café
Dorte, Renato Pinheiro
Lacase
Enzimas de fungos
Lignina
Borra de café
Compostos aromáticos
Laccase
Fungal enzymes
Lignin
Coffee grounds
Aromatic compounds
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
Engenharia Sanitária
title_short Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café
title_full Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café
title_fullStr Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café
title_full_unstemmed Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café
title_sort Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café
author Dorte, Renato Pinheiro
author_facet Dorte, Renato Pinheiro
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Daniel, Juliana Feijó de Souza
http://lattes.cnpq.br/5816358738260783
Dekker, Robert Frans Huibert
http://lattes.cnpq.br/6327674964744476
Daniel, Juliana Feijó de Souza
Furlaneto-Maia, Luciana
Rezende, Maria Inês
dc.contributor.author.fl_str_mv Dorte, Renato Pinheiro
dc.subject.por.fl_str_mv Lacase
Enzimas de fungos
Lignina
Borra de café
Compostos aromáticos
Laccase
Fungal enzymes
Lignin
Coffee grounds
Aromatic compounds
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
Engenharia Sanitária
topic Lacase
Enzimas de fungos
Lignina
Borra de café
Compostos aromáticos
Laccase
Fungal enzymes
Lignin
Coffee grounds
Aromatic compounds
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
Engenharia Sanitária
description The world is totally dependent upon aromatic chemicals, through which numerous industrial products necessary for our day-to-day living are provided, e.g., in pharmaceuticals, bulk chemicals for synthesis of other chemicals, etc.. Today the main source of aromatic chemicals are derived from fossil fuels. It is estimated that the extraction of petroleum will become impracticable over the next fifty years due to its depletion. Lignin is an abundant alternative resource in the form of plant biomass, which is only sustainable through plantation forests, or as by-product materials from plant biomass biorefineries. Such uses will preserve and keep native forests intact. Lignin is a natural biopolymer found in the cell wall of vascular plants, and is made up of aromatic (85%) and phenolic (15%) structures. Lignin is built up of repeat structures comprizing phenyl-propane (C6-C3) residues. This work aims to select the best fungal species available in Londrina-PR and surrounding biotopes for enzymatic production and substrate degradation containing Kraft lignin. The collected fungi were isolated, and underwent a screening process, evaluating the rate of inhibition, color change of the culture medium and two-dimensional density. The isolate with the best results (JUMAD 054) went to the next stages of cultivation, besides including a strain previously donated to the laboratory to serve as a parameter of analysis of enzymatic activity, Botryosphaeria rhodina. The submerged culture involved a liquid medium containing Kraft lignin and Vogel salts, after an incubation period a free cell extract was obtained which was quantified by oxidation using 2,2'-Azino-bis (3- Ethylbenzthiazoline-6-Sulfonic) (ABTS), however, it was not possible to obtain enzymatic activity in the analysis and culture parameters performed for the selected fungus. Solid-state cultivation containing coffee grounds, Kraft lignin and Vogel salts as substrate after an optimization process and 12 days of incubation showed a maximum activity of 118.660 U/mL on day 5 for isolate JUMAD 054 and one peak activity for B. rhodina fungus of 745,746 U/mL. Based on the results obtained, we suggest the continuity of the study with the analysis of the influence of more variables for the cultivation of ligninolytocos fungi using coffee grounds to obtain laccase.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-05-22T18:04:36Z
2019-05-22T18:04:36Z
2019-03-14
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv DORTE, Renato Pinheiro. Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café. 2019. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2019.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4076
identifier_str_mv DORTE, Renato Pinheiro. Investigação de fungos ligninolíticos na produção de lacase utilizando lignina kraft e borra de café. 2019. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2019.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4076
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
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Londrina
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
UTFPR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Londrina
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
UTFPR
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850498267644690432