Foram realizados seis experimentos in vitro com o objetivo de avaliar a eficiência de diversos microrganismos em solubilizar uma fluorapatita proveniente de Catalão, Goiás. Também foram avaliados os efeitos de doses de fluorapatita, do tempo de cultivo e da solubilização parcial da fluorapatita com ácido sulfúrico sobre a solubilização biológica do fosfato de rocha. O estudo foi realizado à temperatura ambiente utilizando-se uma solução de glicose com nutrientes minerais ou vinhaça esterilizada e não-esterilizada como meios de cultura. Seis culturas de fungos filamentosos foram selecionadas por terem apresentado elevado poder de solubilização em meio contendo glicose e nutrientes. Destas, duas culturas de Aspergillus niger foram mais eficientes em solubilizar a fluorapatita em todas as condições de cultivo estudadas. Nos cultivos com prazos superiores há 21 dias ocorreram os maiores teores de fósforo solúvel. Aspergillus niger apresentou maior solubilização em baixas doses, e Penicillium sp em doses elevadas. Correlações entre pH e fósforo solubilizado dependeram dos meios de cultivo empregados. Não houve mudança na composição mineralógica da fluorapatita devido ao ataque fúngico, embora Aspergillus niger tenha solubilizado uma quantidade de fósforo equivalente à encontrada em fluorapatita 25% solubilizada por H2SO4 / Six experiments were carried out in vitro in order to evaliuate the effectiveness of several microrganisms in solubilizing a fluorapatite proceeding from Catalão, State of Goiás, Brazil. It was also evaluated the effects of rates of applied fluorapatita, time of cultivation, and previous partial solubilization on the biological solubilization of the rock phosphate. The study was conducted at ambient temperature using a glucose plus nutrients solution, as well as a sterilized and non-sterilized sugar cane vinasse as culture medium. Six filamentous fungi were selected as the most effective phosphate solubilizers when the culture medium was glucose plus nutrients solution. Among these, two cultures of Aspergillus niger were the most effective under any of the studied culture conditions. The highest levels of soluble phosphate were observed when the cultivation period was longer than 21 days. Aspergillus niger showed the highest solubilization rates at low levels of fluorapatite, whereas Penicillium sp was most effective at the higher levels. The composition of the culture media influenced the phosphorus solubilization by fungi, so that the correlation between pH and soluble phosphate varied depending on the medium used. No changes in the mineral composition of the fluorapatite due to fungal activity was observed, although Aspergillus niger had solubilization an amount of phosphate equivalent to that found in the fluorapatite 25% solubilized by sulfuric acid

Foram realizados seis experimentos in vitro com o objetivo de avaliar a eficiência de diversos microrganismos em solubilizar uma fluorapatita proveniente de Catalão, Goiás. Também foram avaliados os efeitos de doses de fluorapatita, do tempo de cultivo e da solubilização parcial da fluorapatita com ácido sulfúrico sobre a solubilização biológica do fosfato de rocha. O estudo foi realizado à temperatura ambiente utilizando-se uma solução de glicose com nutrientes minerais ou vinhaça esterilizada e não-esterilizada como meios de cultura. Seis culturas de fungos filamentosos foram selecionadas por terem apresentado elevado poder de solubilização em meio contendo glicose e nutrientes. Destas, duas culturas de Aspergillus niger foram mais eficientes em solubilizar a fluorapatita em todas as condições de cultivo estudadas. Nos cultivos com prazos superiores há 21 dias ocorreram os maiores teores de fósforo solúvel. Aspergillus niger apresentou maior solubilização em baixas doses, e Penicillium sp em doses elevadas. Correlações entre pH e fósforo solubilizado dependeram dos meios de cultivo empregados. Não houve mudança na composição mineralógica da fluorapatita devido ao ataque fúngico, embora Aspergillus niger tenha solubilizado uma quantidade de fósforo equivalente à encontrada em fluorapatita 25% solubilizada por H2SO4 / Six experiments were carried out in vitro in order to evaliuate the effectiveness of several microrganisms in solubilizing a fluorapatite proceeding from Catalão, State of Goiás, Brazil. It was also evaluated the effects of rates of applied fluorapatita, time of cultivation, and previous partial solubilization on the biological solubilization of the rock phosphate. The study was conducted at ambient temperature using a glucose plus nutrients solution, as well as a sterilized and non-sterilized sugar cane vinasse as culture medium. Six filamentous fungi were selected as the most effective phosphate solubilizers when the culture medium was glucose plus nutrients solution. Among these, two cultures of Aspergillus niger were the most effective under any of the studied culture conditions. The highest levels of soluble phosphate were observed when the cultivation period was longer than 21 days. Aspergillus niger showed the highest solubilization rates at low levels of fluorapatite, whereas Penicillium sp was most effective at the higher levels. The composition of the culture media influenced the phosphorus solubilization by fungi, so that the correlation between pH and soluble phosphate varied depending on the medium used. No changes in the mineral composition of the fluorapatite due to fungal activity was observed, although Aspergillus niger had solubilization an amount of phosphate equivalent to that found in the fluorapatite 25% solubilized by sulfuric acid

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-09-21T17:41:19Z No. of bitstreams: 1 LuanaAlves.pdf: 1633592 bytes, checksum: 785a3f9aa7f3fc08d80023603f457b39 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-21T17:41:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuanaAlves.pdf: 1633592 bytes, checksum: 785a3f9aa7f3fc08d80023603f457b39 (MD5) Previous issue date: 2017-07-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão / Bioactive borate glass has presented superior results then bioactive silicate glasses, when compared its conversion rates in apatite and its potential of bioactivity. In this work, new Borate glasses with the basic 60B2O3 - 4P2O5 - 18Na2O – xCaF2 – (18-xCaO), com x = 0, 5 e 10 % wt were synthesized, and investigated the influence of CaF2 addition on bioactivity of samples in vitro, in a period of 28 days in a simulator of the body fluid (SBF). This bioactivity was investigated by means of X-ray diffraction (DRX), Raman Spectroscopy, FTIR and by the measure of pH. DRX measures, prior to immersion, presented wide bands, evidencing the amorphous structure of glasses. The results of density, thermal analysis, XRD, Raman and FTIR show that the addition of CaF2, until 10 % wt, did not cause significant changes in samples network structure. The thermal stability for all samples was calculated from DSC data and all presented values up to 120°C. The results of pH of SBF solution show increase from for 24 hours, which contributes to the dissolution of the outermost layer of the glass and the precipitation of apatite. In XRD data for 60B sample soaked in SBF for 7 days, there was formation of crystalline peaks, at 26° and 32° (2ϴ), in all measures. These peaks correspond to patterns of hydroxyapatite (HA). The XRD spectra in 60B5CaF and 60B10CaF, soaked in SBF for 7 days, presented peaks in 28°(2ϴ) corresponding to fluorapatite (FA), due to the presence of CaF2 in these glasses. Raman and FTIR measurements confirmed what was measured by XRD, showing characteristic peaks of HA and FA for all the samples. Results show that the prepared samples present potential for being used as biomaterials in biomedical applications, such as orthopedics, dentistry and tissue engineering. / Vidros boratos bioativos têm apresentado resultados superiores aos vidros silicatos bioativos, quando comparamos suas taxas de conversão em apatita e seu potencial de bioatividade. Neste trabalho sintetizamos novos vidros boratos com a composição básica 60B2O3 - 4P2O5 - 18Na2O – xCaF2 – (18-xCaO), com x = 0, 5 e 10 % em massa, e investigamos a influência da adição de CaF2 na bioatividade das amostras in vitro, em um período de 28 dias, em um simulador do fluído corporal (SBF). As medidas de DRX, antes da imersão, apresentaram bandas largas, comprovando a estrutura amorfa dos vidros. E verificou-se por meio das análises de Densidade, análise térmica, DRX, Raman e FTIR, que a adição de CaF2 até 10%, em massa, não provocou grandes mudanças estruturais na amostras. Por meio da calorimetria exploratória diferencial, determinamos a estabilidade térmica dos vidros que apresentaram valores acima de 120°C. A bioatividade foi investigada por meio das técnicas de difração de raios-X (DRX), espectroscopia Raman e FTIR, e pela medida do pH da solução SBF. Os resultados obtidos mostraram que, em 24h, houve um aumento no pH da solução SBF, o que contribui para a dissolução da camada mais externa do vidro e sua conversão em apatita. Nos difratogramas (DRX) para as amostras imersas por 7 dias, houve a formação de picos cristalinos, em 26° e 32° (2ϴ), em todas as amostras medidas. Esses picos correspondem aos padrões de hidroxiapatita. A presença de CaF2 na composição das amostras imersas por 7 dias apresentou picos em 28° (2ϴ) correspondendo a fluorapatita. A intensidade destes picos apresentou um aumento em função do tempo de imersão, durante todo período estudado. As medidas de Raman confirmaram os resultados do DRX, apresentando para todas as amostras espectros característicos da hidroxiapatita em 960 cm-1 . As amostras preparadas com CaF2 apresentaram picos em 965 cm-1 , que corresponde a fluorapatita. O FTIR confirmou os resultados apresentados no DRX e Raman, em que todas as amostras apresentaram um pico centrado em 1041 cm-1 para a hidroxiapatita e 1042 cm-1 característico para a fluorapatita. Os resultados demonstram que as amostras preparadas apresentam potencial para serem usados como biomateriais em aplicações biomédicas, como ortopedia, odontologia e engenharia de tecidos.