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Produção de Quitina e Quitosana em cultura submersa de Rhizopus arrhizus nos meios milhocina e sintético para MucolaresAntonio Cardoso da Silva 27 July 2007 (has links)
Investigações foram realizadas com fermentação submersa de Rhizopus arrhizus para produção de biomassa e dos co-polímeros quitina e quitosana, através do cultivo em meio sintético para Mucorales e milhocina, como substrato alternativo. Neste sentido, foram realizadas fermentações em frascos de Erlenmyers de 250 mL de capacidade, contendo 50 mL dos meios, foram inoculados em duplicatas com 1% de uma suspensão de 107/esporos por mL, incubados sob agitação orbital de 150rpm. A cada 24 h foram realizados conteúdo em biomassa, consumo de glicose, além da estimação e caracterização de quitina e quitosana e o pH foi monitorado no decorrer dos estudos (96h). Os dados obtidos foram validados utilizando uma análise por regressão não linear, visando explorar o potencial e versatilidade dos mucorales na produção dos co-polímeros. Os resultados obtidos com o meio sintético para Mucorales demonstraram um aumento máximo de biomassa com 72 h de cultivo submerso. A glicose foi totalmente consumida pelo metabolismo do fungo com 96h, com pH 3,2 e conseqüente estágio de declínio celular. A produção máxima de quitina e de quitosana por R. arrhizus foi de 73,5 mg e 158 mg, respectivamente, por grama de biomassa em 48 h de cultivo, com velocidade máxima de crescimento de Max 0,036(h-1)e tempo de geração de 4,6 h. Por outro lado, o cultivo submerso de R. arrhizus em milhocina, nas concentrações de 4,8 e 16%, como meio alternativo e de baixo custo, demonstrou crescimento máximo de 16,8 g/L, na concentração de 8% de milhocina, observando-se Max 0,064(h-1. Altos rendimentos de quitina (575mg/g de biomassa) e quitosana (416 mg/g de biomassa) foram obtidos com milhocina a 8%, com 72 h de cultivo, respectivamente, e pH variando de 6,5 para 8,2. Todos os copolímeros isolados foram caracterizados pelo índice de cristalinidade e espectro de absorção ao raio infravermelho, confirmando um alto grau de pureza quando comparados aos padrões de quitina e quitosana. Os dados obtidos experimentalmente de produção de quitina e quitosana foram validados pela estimativa de regressão não linear, demonstrando um bom ajuste das equações e reprodutibilidade. Os resultados com a fermentação submersa de R. arrhizus comparando milhocina a 8% com o meio sintético para Mucorales observou-se um aumento considerável de 782% e 263%, respectivamente, para a produção de quitina e quitosana. Assim, os resultados obtidos sugerem R. arrhizus como fonte de produção dos co-polímeros, como também a milhocina, considerando o potencial nutritivo e o baixo custo / Inquiries had been carried out with submerged fermentation of Rhizopus arrhizus for production of biomass and copolymers chitin and chitosan, using the culture in synthetic medium for Mucoralean and corn steep liquor, as alternative substratum. In this direction, fermentations in Erlenmyers flasks of 250mL had been carried out, contend 50 mL of the media had been inoculated in duplicates with 1% of a suspension of 107/spores/mL, incubated under orbital shaker of 150rpm. To each 24 h had been carried out the content in biomass, glucose consumption, production and characterization of chitin and chitosan, and pH was monitored in elapsing of the studies (96h). The dates had been validated using an analysis for not linear regression, aiming at to explore the potential and versatility of Mucoralean in the production of copolymers. The results obtained with the synthetic medium for Mucoralean had demonstrated a maximum increase of biomass at 72 h of submerged culture. The total of glucose total was consumed by the metabolism of fungus at 96h, with pH 3,2 and consequence period of behavior of cellular decline. The maximum production of chitin and chitosan was 73.5mg and 158 mg, respectively, for gram of biomass with 48 h of cultivation, and maximum speed of growth of Max 0.036 (h-1) and generation time of 4.6h. On the other hand, the submerged culture of R. arrhizus in corn steep liquor, concentrations of 4, 8 and 16%, as alternative medium and of low cost showed maximum growth of 16.8 g/L, in the concentration of 8% of corn steep liquor, observing a Max 0.064h-1. High yields of chitin (575 mg/g biomass) and chitosan (416mg/g biomass) could be achieved using the medium containing corn steep liquor at 8%, with 72 h of cultivation, respectively, and pH varying of 6.5 to 8.2. All the isolated copolym rs in both culture media were characterized by index of crystallinity and absorption to the infra-red ray peaks, and were confirmed using the chitin and chitosan standards. The experimental data obtained with chitin and chitosan were validated by the estimation of not linear regression, demonstrating to a good adjustment of the equations and reproducibility. The results with the submerged fermentation of R. arrhizus were compared corn steep liquor at 8% with synthetic medium for Mucoralean fungi, and was observed an increase of 782% and 263% respectively, for chitin and chitosan production. The results obtained suggest R. arrhizus as source of production of the copolymers and as well as the corn steep liquor, considering the nutritional potential and the low cost
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Aspectos de engenharia da produção do fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae em biorreator de bandeja /Cunha, Lucas Portilho da. January 2016 (has links)
Orientador: João Cláudio Thoméo / Coorientador: Fernanda Perpétua Casciatori / Banca: Vanildo Luiz Del Bianchi / Banca: Fabio Bentes Freire / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento de um biorreator de bandeja capaz de produzir esporos do fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae. Para esse fim, foi utilizado um biorreator de bandeja para a produção de esporos, que por sua vez foi avaliada em função da carga de substrato empregada. As variações de temperatura no biorreator foram simuladas e observadas experimentalmente. Para o desenvolvimento do biorreator, inicialmente foram realizados ensaios em embalagens plásticas contendo 10g e 500g de substrato, de modo a avaliar como o aumento da carga de meio fermentativo poderia influenciar na produção de esporos. Nestes ensaios, foram medidas as temperaturas no centro geométrico das embalagens e a elevação de temperatura foi relacionada à produção de esporos. Realizou - se uma análise de área superficial do arroz tipo 1 e da quirera de arroz para avaliar a interferência desta propriedade na produção de esporos. A partir dos resultados em embalagens plásticas foram realizados experimentos em um biorreator de 40 cm de comprimento, 29 cm de largura por 12 cm de altura, escoando ar sobre as partículas no sentido da maior dimensão. Foram empregadas cargas de 1, 2 e 3kg de arroz tipo 1, correspondente à altura de leito de 2, 4 e 6 cm, respectivamente, e 1 kg de quirera, correspondendo a 2 cm de altura. A temperatura nas posições de entrada e saída de ar e no meio geométrico do meio de cultivo foram medidas ao longo dos ensaios. A fermentação nas embalagens plásticas e no biorreator foram realizadas a 28oC. Para estimar a geração de calor metabólico do meio de cultivo, foram coletados dados de consumo de O2 e liberação de CO2 durante o período de incubação. Para tal, foi realizada a fermentação em um biorreator de leito empacotado cilíndrico, sendo os gases provenientes do leito e conduzidos a um analisador de... / Abstract: This study aimed to develop a bioreactor tray capable of producing spores of the fungus Metarhizium anisopliae entomopathogenic. To this end, we used a tray bioreactor for the production of spores, which in turn was evaluated according to the employed substrate load. Temperature variations in the bioreactor were simulated and observed experimentally. For the development of bioreactor assays were carried out in plastic bags containing substrate 10g and 500g in order to evaluate how increasing fermentative medium loading could influence the production of spores. In these tests we measured the temperature at the geometric center of the packages and the temperature rise was related to spore production performed -. A surface area analysis of rice Type 1 and broken rice to evaluate the interference at this property in the production of spores. From the results in plastic containers experiments were performed in a bioreactor of 40 cm long, 29 cm wide by 12 cm, air flowing onto the particles in the direction of the largest dimension. Loads were applied to 1, 2 and 3 kg of rice type 1, corresponding to the bed height of 2, 4 and 6 cm, respectively, and 1 kg of grits, corresponding to 2 cm. The temperature at the inlet position and the air outlet and the geometric mean of the culture medium were measured throughout the tests. Fermentation in plastic packaging and the bioreactor were carried out at 28 C. To estimate the generation of metabolic heat of culture medium were collected consumption data The O2 and CO2 release during the incubation period. To this end, the fermentation was performed in a bioreactor cylindrical packed bed, and the gases from the bed and driven to a gas analyzer. A onedimensional mathematical model capable of predicting the temperature profile and fungal growth during the process at any position of the bioreactor is proposed. The experimental results in plastic ... / Mestre
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Produção de quitosana por Mucor subtilíssimus por fermetação semi-sólida em meio alternativo e aplicação na remoção do corante azul de metilenoMaria Rosângela Calheiros Alves 13 May 2013 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Quitosana é um polímero natural derivado da desacetilação da quitina, oriundo da parede celular de fungos e exoesqueletos de crustáceos. Devida a sua estrutura química a quitosana apresenta propriedades de grande importância biotecnológica com diversas aplicações nas áreas ambientais, agricultura, cosméticos entre outras. Para averiguar a produção de quitosana por micro-organismo, estudos foram realizados utilizando o fungo Mucor subtilíssimus UCP/WFCC 1262 isolado do solo da caatinga do estado de Pernambuco, através do planejamento fatorial completo de 23, por fermentação semisólida (FSS), utilizando batata doce (Ipomoea batatas L.) suplementada com milhocina (resíduo industrial) e extrato de levedura, sendo as variáveis respostas produção de biomassa e quitosana. Para a produção de biomassa o ensaio 5 cuja composição: 3g de batata doce, 8ml de milhocina, e não utilizando extrato de levedura apresentou o melhor resultado com 13,32g/L de biomassa, e para quitosana o ponto central com 120,96 g/100g de biomassa com seguinte composição: 20g de batata doce, 6ml de milhocina, 0,1ml de extrato de levedura. A caracterização da quitosana demonstrou um grau de desacetilação de 60%. A quitosana microbiológica obtida foi testada quanto a sua capacidade ambiental no processo de descoloração do corante catiônicao, azul de metileno (AM), empregado na indústria têxtil tendo como variáveis pH, tempo e temperatura . Os resultados obtidos sobre eficiências de descoloração do azul de metileno pela adsorção da quitosana demonstraram que o pH 6 foi mais eficiente na descoloração do AM com a biossorção de 92,73%, na condição 8,30mg do adsorvente para 20 mg de AM em solução aquosa, sugerindo seu emprego em processos de biorremediação de efluentes têxteis. / Chitosan is a natural polymer derived from deacetylation of chitin, derived from the cell wall of fungi and exoskeletons of crustaceans. Due to its chemical structure exhibits properties of chitosan great biotechnological importance with many applications in the environmental fields, agriculture, cosmetics, among others. To check chitosan production by micro-organism, studies were performed using the fungus Mucor subtilíssimus UCP / WFCC 1262 isolated from soil of the savanna of the state of Pernambuco, through full factorial design of 23, by solid state fermentation (FSS) using sweet potato (Ipomoea batatas L.) supplemented with corn steep liquor (industrial waste) and yeast extract, and the response variables biomass and chitosan. For biomass production testing 5 whose composition 3g sweet potato, 8ml milhocina, and not using yeast extract showed the best result with 13.32 g / L of biomass, chitosan and the center point with 120.96 g / 100g biomass with the following composition: 20 g sweet potatoes, 6ml of corn steep liquor, 0.1 ml of yeast extract. The characterization of chitosan showed a degree of deacetylation of 60%. Microbiological chitosan obtained was tested for its environmental capacity in the discoloration of catiônicao dye, methylene blue (MB), process used in the textile industry having variables such as pH, time and temperature. Results obtained with efficiencies discoloration of methylene blue adsorption of the chitosan showed that the pH 6 was more efficient in bleaching AM biosorption with 92.73% under the condition of 8.30 mg to 20 mg of adsorbent in solution PM aqueous, suggesting its use in bioremediation processes of textile effluents.
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Produção de conídios do fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae em diferentes condições de cultivo e em biorreator de bandeja / Conidia production entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae in different conditions and tray bioreactorLopes, Isabella de Cenço [UNESP] 31 May 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-05-31 / O objetivo deste trabalho foi de aumentar a produção de conídios de Metarhizium anisopliae através de alterações do substrato e das condições de cultivo e produzi-lo em biorreator de bandeja. Os substratos testados foram arroz tipo 1, quirera de arroz e farelo de arroz, sendo o cultivo realizado em embalagens plásticas contendo 10 g de substrato seco. Inicialmente, foi empregado arroz tipo 1 como substrato, variando-se as formas de umidificação no seu preparo, sendo o cultivo realizado em embalagens plásticas contendo 10g de substrato seco. Determinada a condição adequada de umidificação, os substratos arroz tipo 1 e quirera de arroz foram submetidos a diferentes condições de fotoperíodo: escuto contínuo, claro contínuo e escuro e claro alternados. O farelo de arroz foi adicionado a bagaço de cana-de-açúcar de modo a estruturar fisicamente o meio de cultivo. Os melhores resultados foram obtidos com arroz e quirera de arroz. A primeira alternativa de ampliação de escala foi realizada em embalagens plásticas, utilizando arroz tipo 1 e quirera com 500g de substrato seco. A etapa seguinte da ampliação de escala foi em um biorreator de bandeja com aeração realizada sobre a camada de substrato, sendo os testes realizados com arroz tipo 1, e duas espessuras de camada partículas, 2 e 4 cm. Em todos os ensaios, a resposta observada foi a concentração final de conídios. Foi testada ainda a virulência dos conídios produzidos em relação a lagartas de Diatraea flavipennella nas diferentes condições de produção. De acordo com os resultados apresentados, o farelo de arroz não é uma boa opção de substrato devido a sua pouca praticidade de manipulação e a quirera apresentou resultados satisfatórios nos ensaios, podendo ser considerada uma opção viável para utilização industrial devido ao seu baixo custo. O biorreator de bandeja elaborado apresentou bons resultados de produção de conídios em relação a produção em embalagem plástica de maior capacidade com o substrato arroz tipo 1, a qual, no entanto, apresentou produção de esporos inferior à da embalagem de menor capacidade. Os testes de virulência comprovaram a eficiência dos conídios em todos os ensaios com pequenas variações no tempo de mortalidade. / The work targeted the increase of the production of spores of Metarhizium anisopliae through modifications of the substrate and of the cultivation conditions, and produce such spores in a tray bioreactor. Type 1 rice, broken rice and rice bran were tested as substrate, which were cultivated in plastic bags containing 10 g of dry substrate. Alternatives of humidification were tested with type 1 rice. For the best alternative of humidification, type 1 rice and broken rice were submitted to alternatives of different exposures to light, provided by a fluorescent lamp: continuous dark, continuous light, alternation between dark and light. To the bran was added sugar cane bagasse in order to provide physical structure to the culture medium. The best results were obtained with rice and broken rice and the illumination regime does not influence on the spore production. The first attempt of scaling-up the spore production was the use of plastic bags containing 500 g of dry substrate, either rice or broken rice. The next scaling-up step was in a tray bioreactor aerated flowing air parallel to the top of the cultivation medium, using type 1 rice as substrate in two different thickness of medium, 2 and 4 cm. In every experiments, the response variable was the conidia concentration. The virulence against Diatraea flavipennella caterpillars was also tested for spores produced in the different experimental conditions. The results showed that rice bran is not an efficient alternative due to its difficult manipulation, while broken rice produce conidia concentration similar to type 1 rice and can be considered a cheap alternative for industrial production of spores. The tray bioreactor presented similar results to the large capacity plastic bags, which presented lower conidia concentrations than the small capacity container. The virulence experiments showed high efficiency of the conidia in all tested samples, with little variation in the time of lethality.
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Produção de Quitina e Quitosana em cultura submersa de Rhizopus arrhizus nos meios milhocina e sintético para MucolaresSilva, Antonio Cardoso da 27 July 2007 (has links)
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Previous issue date: 2007-07-27 / Inquiries had been carried out with submerged fermentation of Rhizopus arrhizus for production of biomass and copolymers chitin and chitosan, using the culture in synthetic medium for Mucoralean and corn steep liquor, as alternative substratum. In this direction, fermentations in Erlenmyers flasks of 250mL had been carried out, contend 50 mL of the media had been inoculated in duplicates with 1% of a suspension of 107/spores/mL, incubated under orbital shaker of 150rpm. To each 24 h had been carried out the content in biomass, glucose consumption, production and characterization of chitin and chitosan, and pH was monitored in elapsing of the studies (96h). The dates had been validated using an analysis for not linear regression, aiming at to explore the potential and versatility of Mucoralean in the production of copolymers. The results obtained with the synthetic medium for Mucoralean had demonstrated a maximum increase of biomass at 72 h of submerged culture. The total of glucose total was consumed by the metabolism of fungus at 96h, with pH 3,2 and consequence period of behavior of cellular decline. The maximum production of chitin and chitosan was 73.5mg and 158 mg, respectively, for gram of biomass with 48 h of cultivation, and maximum speed of growth of µMax 0.036 (h-1) and generation time of 4.6h. On the other hand, the submerged culture of R. arrhizus in corn steep liquor, concentrations of 4, 8 and 16%, as alternative medium and of low cost showed maximum growth of 16.8 g/L, in the concentration of 8% of corn steep liquor, observing a µMax 0.064h-1. High yields of chitin (575 mg/g biomass) and chitosan (416mg/g biomass) could be achieved using the medium containing corn steep liquor at 8%, with 72 h of cultivation, respectively, and pH varying of 6.5 to 8.2. All the isolated copolym rs in both culture media were characterized by index of crystallinity and absorption to the infra-red ray peaks, and were confirmed using the chitin and chitosan standards. The experimental data obtained with chitin and chitosan were validated by the estimation of not linear regression, demonstrating to a good adjustment of the equations and reproducibility. The results with the submerged fermentation of R. arrhizus were compared corn steep liquor at 8% with synthetic medium for Mucoralean fungi, and was observed an increase of 782% and 263% respectively, for chitin and chitosan production. The results obtained suggest R. arrhizus as source of production of the copolymers and as well as the corn steep liquor, considering the nutritional potential and the low cost / Investigações foram realizadas com fermentação submersa de Rhizopus arrhizus para produção de biomassa e dos co-polímeros quitina e quitosana, através do cultivo em meio sintético para Mucorales e milhocina, como substrato alternativo. Neste sentido, foram realizadas fermentações em frascos de Erlenmyers de 250 mL de capacidade, contendo 50 mL dos meios, foram inoculados em duplicatas com 1% de uma suspensão de 107/esporos por mL, incubados sob agitação orbital de 150rpm. A cada 24 h foram realizados conteúdo em biomassa, consumo de glicose, além da estimação e caracterização de quitina e quitosana e o pH foi monitorado no decorrer dos estudos (96h). Os dados obtidos foram validados utilizando uma análise por regressão não linear, visando explorar o potencial e versatilidade dos mucorales na produção dos co-polímeros. Os resultados obtidos com o meio sintético para Mucorales demonstraram um aumento máximo de biomassa com 72 h de cultivo submerso. A glicose foi totalmente consumida pelo metabolismo do fungo com 96h, com pH 3,2 e conseqüente estágio de declínio celular. A produção máxima de quitina e de quitosana por R. arrhizus foi de 73,5 mg e 158 mg, respectivamente, por grama de biomassa em 48 h de cultivo, com velocidade máxima de crescimento de µMax 0,036(h-1)e tempo de geração de 4,6 h. Por outro lado, o cultivo submerso de R. arrhizus em milhocina, nas concentrações de 4,8 e 16%, como meio alternativo e de baixo custo, demonstrou crescimento máximo de 16,8 g/L, na concentração de 8% de milhocina, observando-se µMax 0,064(h-1. Altos rendimentos de quitina (575mg/g de biomassa) e quitosana (416 mg/g de biomassa) foram obtidos com milhocina a 8%, com 72 h de cultivo, respectivamente, e pH variando de 6,5 para 8,2. Todos os copolímeros isolados foram caracterizados pelo índice de cristalinidade e espectro de absorção ao raio infravermelho, confirmando um alto grau de pureza quando comparados aos padrões de quitina e quitosana. Os dados obtidos experimentalmente de produção de quitina e quitosana foram validados pela estimativa de regressão não linear, demonstrando um bom ajuste das equações e reprodutibilidade. Os resultados com a fermentação submersa de R. arrhizus comparando milhocina a 8% com o meio sintético para Mucorales observou-se um aumento considerável de 782% e 263%, respectivamente, para a produção de quitina e quitosana. Assim, os resultados obtidos sugerem R. arrhizus como fonte de produção dos co-polímeros, como também a milhocina, considerando o potencial nutritivo e o baixo custo
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Produção de quitosana por Mucor subtilíssimus por fermetação semi-sólida em meio alternativo e aplicação na remoção do corante azul de metilenoAlves, Maria Rosângela Calheiros 13 May 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-05-13 / Chitosan is a natural polymer derived from deacetylation of chitin, derived from the cell wall of fungi and exoskeletons of crustaceans. Due to its chemical structure exhibits properties of chitosan great biotechnological importance with many applications in the environmental fields, agriculture, cosmetics, among others. To check chitosan production by micro-organism, studies were performed using the fungus Mucor subtilíssimus UCP / WFCC 1262 isolated from soil of the savanna of the state of Pernambuco, through full factorial design of 23, by solid state fermentation (FSS) using sweet potato (Ipomoea batatas L.) supplemented with corn steep liquor (industrial waste) and yeast extract, and the response variables biomass and chitosan. For biomass production testing 5 whose composition 3g sweet potato, 8ml milhocina, and not using yeast extract showed the best result with 13.32 g / L of biomass, chitosan and the center point with 120.96 g / 100g biomass with the following composition: 20 g sweet potatoes, 6ml of corn steep liquor, 0.1 ml of yeast extract. The characterization of chitosan showed a degree of deacetylation of 60%. Microbiological chitosan obtained was tested for its environmental capacity in the discoloration of catiônicao dye, methylene blue (MB), process used in the textile industry having variables such as pH, time and temperature. Results obtained with efficiencies discoloration of methylene blue adsorption of the chitosan showed that the pH 6 was more efficient in bleaching AM biosorption with 92.73% under the condition of 8.30 mg to 20 mg of adsorbent in solution PM aqueous, suggesting its use in bioremediation processes of textile effluents. / Quitosana é um polímero natural derivado da desacetilação da quitina, oriundo da parede celular de fungos e exoesqueletos de crustáceos. Devida a sua estrutura química a quitosana apresenta propriedades de grande importância biotecnológica com diversas aplicações nas áreas ambientais, agricultura, cosméticos entre outras. Para averiguar a produção de quitosana por micro-organismo, estudos foram realizados utilizando o fungo Mucor subtilíssimus UCP/WFCC 1262 isolado do solo da caatinga do estado de Pernambuco, através do planejamento fatorial completo de 23, por fermentação semi sólida (FSS), utilizando batata doce (Ipomoea batatas L.) suplementada com milhocina (resíduo industrial) e extrato de levedura, sendo as variáveis respostas produção de biomassa e quitosana. Para a produção de biomassa o ensaio 5 cuja composição: 3g de batata doce, 8ml de milhocina, e não utilizando extrato de levedura apresentou o melhor resultado com 13,32g/L de biomassa, e para quitosana o ponto central com 120,96 g/100g de biomassa com seguinte composição: 20g de batata doce, 6ml de milhocina, 0,1ml de extrato de levedura. A caracterização da quitosana demonstrou um grau de desacetilação de 60%. A quitosana microbiológica obtida foi testada quanto a sua capacidade ambiental no processo de descoloração do corante catiônicao, azul de metileno (AM), empregado na indústria têxtil tendo como variáveis pH, tempo e temperatura . Os resultados obtidos sobre eficiências de descoloração do azul de metileno pela adsorção da quitosana demonstraram que o pH 6 foi mais eficiente na descoloração do AM com a biossorção de 92,73%, na condição 8,30mg do adsorvente para 20 mg de AM em solução aquosa, sugerindo seu emprego em processos de biorremediação de efluentes têxteis.
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