Submitted by LETÍCIA GOMES DE SOUZA null (lecktra5@hotmail.com) on 2016-04-26T15:21:33Z No. of bitstreams: 1 pdf versão biblioteca.pdf: 2051775 bytes, checksum: 88d2e87e8ed432e2a1274f6b8493ddbf (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-29T21:59:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_lg_me_rcla.pdf: 2051775 bytes, checksum: 88d2e87e8ed432e2a1274f6b8493ddbf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T21:59:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_lg_me_rcla.pdf: 2051775 bytes, checksum: 88d2e87e8ed432e2a1274f6b8493ddbf (MD5) Previous issue date: 2016-04-12 / Outra / O constante crescimento na produção de etanol acarreta em aumento da produção de bagaço de cana-de-açúcar, surgindo necessidade de desenvolver novas formas de aproveitamento deste produto. Sendo assim, o acréscimo de valor agregado no bagaço afim de que seja utilizado em ração animal pode ser uma alternativa economicamente interessante. Este trabalho utilizou Lentinula edodes (shiitake) e o Pleurotus ostreatus (shimeji) na biotranformação e enriquecimento do bagaço de cana-de-açúcar termo hidrolisado, considerando-se tempo e aditivos nutricionais, para obtenção de biomassa com melhores condições nutricionais e proteicas. Na primeira etapa do projeto foram testadas diversas combinações de meio a fim de se encontrar aquele mais adequado para o desenvolvimento fungico. Concluiu-se que o 1% carbonato de cálcio e 1% levedura seca são essenciais para o desenvolvimento dos microrganismos neste substrato. Com relação à quantidade de inóculo, para P. ostreatus assumiu-se 3% como ideal e para L. edodes, assumiu-se 8% como a quantidade ideal. Foram quantificados proteína bruta, lipídios, valor nutricional relativo (VNR) pelo método com Enterococcus zymogenes, toxicidade aguda realizado com Daphinia similis, DQO e DBO das amostras. Quanto a quantidade de proteína, houve um aumento significativo quando comparado ao bagaço original passando de aproximadamente 1% para 3,43% e 3,20% para L.edodes e P.ostreatus respectivamente com 45 dias de incubação as 25+/- 20C. Os valores de lipídeos foram baixos mesmo após a colonização. O valor nutricional relativo do bagaço de cana termo hidrolisado antes do tratamento microbiológico apresentava valores de 23,07% passando para 84,61% para L.edodes e para 73,07% para P.ostreatus. A toxicidade aguda apresentou uma diminuição após o desenvolvimento fúngico sendo que L.edodes apresentou-se mais eficiente na detoxificação. Os resultados de DQO e DBO também apontam para uma melhora na biodegradação do solubilizado do bagaço de cana para as duas espécies de fungos quando comparadas ao substrato original. / The constantly growing in ethanol production will lead to consequent increased production of sugarcane bagasse emerging need to develop new ways to use this product, Therefore the increase in value in order that residue to be used as forage for animal feed can be an economically interesting alternative. This paper used Lentinula edodes (shiitake) and Pleurotus ostreatus (shimeji) in biotranformação and enrichment of sugarcane bagasse term hydrolyzate, considering time and nutritional additives, to obtain biomass with better nutritional and protein conditions. In the first stage of the project were tested several combinations of substrate in order to find the most suitable for fungal development. It was concluded that 1% calcium carbonate and 1% dried yeast are essential for the development of microorganisms in the substrate. About the amount of inoculum, P. ostreatus assumed as an ideal 3% and L. edodes, 8% was assumed as the ideal amount. The following were quantified crude protein, lipids, nutritional value relative (NVR) by method with Enterococcus zymogenes, acute toxicity performed with Daphinia similis,, COD and BOD of amostras.susbstrato As the amount of protein, there was significant increase when compared to the original bagasse which has approximately 1% to 3.43% and 3.20% for L.edodes and P.ostreatus respectively 45 days incubaçõa the 25 +/- 20C . Lipid values were low even after colonization. The nutritional value of the term hydrolyzate sugarcane bagasse before the microbiological treatment had values of 23.07% and grows to 84.61 to 73.07 for L.edodes and to P.ostreat. The acute toxicity is decreasing after fungal growth and L.edodes presented more efficient in the detoxification. The results of COD and BOD also point to an improvement in the biodegradation of solubilized sugarcane bagasse for the two species of fungi when compared to the original substrate.

Please read the abstract in the section 07back of this document / Dissertation (MSc (Botany))--University of Pretoria, 2007. / Plant Science / MSc / unrestricted

Orientador: Pedro de Oliva Neto / Banca: Michel Brienzo / Banca: Eleonora Cano Carmona / Banca: Eleni Gomes / Banca: João Claudio Thomeo / Resumo: Atualmente os resíduos lignocelulósicos, principalmente os agroindustriais estão sendo visados para a utilização em processos biotecnológicos. Os resíduos, se convenientemente hidrolisados, transformam-se em carboidratos que podem ser usados para diversos fins, tais como: produção de biomassa microbiana, açúcares fermentescíveis, bioenergia e compostos de alto valor agregado tais como enzimas. As enzimas do complexo fibrolítico estão entre as enzimas mais promissoras para a bioconversão e aproveitamento destes resíduos. O objetivo do presente trabalho foi utilizar um bioprocesso integrado utilizando-se diferentes resíduos, bioprocessos e micro-organismos, que combinados pudessem viabilizar a produção dos compostos mencionados. Dentre os resíduos foram estudados o bagaço de cana-de-açúcar, bagaço de laranja (polpa cítrica), torta de algodão, farelo de soja e outros com e sem pré-tratamento. Dentre os pré-tratamentos utilizados estão pré-tratamentos térmicos com ácido ou base. Também foram avaliados pré-tratamentos biológicos dos resíduos pelo cultivo de fungos filamentosos e unicelulares para produção enzimática. Tais substratos foram cultivados por fungos filamentosos com destaque para o Trichoderma reesei para a produção de enzimas fibrolíticas. Desta forma procurou-se integrar estes processos visando à produção de açúcares fermentescíveis. Como produtos secundários foram obtidos biomassa proteica (cogumelos comestíveis) e resíduo proteico que podem ser estudados para ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently the lignocellulosic residues, particularly the agroindustrial wastes are being targeted for use in biotechnological processes. If the waste is conveniently hydrolysed their carbohidrates can be used for various purposes such as production of microbial biomass, fermentable sugars, bioenergy and high-value compounds such as enzymes. The enzymes of fibrolytic complex are among the most promising enzymes for bioconversion of these wastes. The aim of this study was to use an integrated bioprocess using different waste, bioprocesses and micro-organisms that they combined could be enable the production of these compounds. Among the wastes were studied the sugarcane bagasse, orange peel (citrus pulp), cottonseed meal, soybean meal and others with and without pre-treatment. Among the used pre-treatments are thermal pretreatments with acid or base. Biological pre-treatments of these wastes also were evaluated by the cultivation of unicellular and filamentous fungi for obtaining pretreated residues. Such substrates were cultured by other fungy such as Trichoderma reesei for fibrolytic enzyme production. In this way the integration of these processes was performed for the production of fermentable sugars. As by-products were obtained protein biomass (edible mushrooms) and protein residue that can be studied for animal feed. Therefore, the work was divided into three chapters, which were done simultaneously / Doutor

Fungos basidiomicetos podem promover a descoloração de efluentes têxteis por meio de um complexo multienzimático inespecífico. Neste trabalho, a descoloração e a toxicidade de efluentes tratados por fungos (Peniophora cinerea, Pleuorotus ostreatus e Trametes villosa) imobilizados em bucha vegetal foram avaliadas em pequena escala e em biorreator. Em pequena escala, P. ostreatus foi o mais efetivo para o efluente azul e T. villosa foi o mais efetivo para o efluente amarelo, enquanto que ambos destacaram-se para o efluente vermelho. Substâncias presentes no banho de alvejamento interferiram no tratamento. Observou-se redução da toxicidade aguda e fitotoxicidade na maior parte dos tratamentos. Os tratamentos fúngicos não reduziram valores de DQO, COT, SST, turbidez e condutividade. O aumento de escala (biorreator de 5 L) mostrou-se eficiente quanto aos níveis de descoloração. A reutilização da biomassa fúngica garantiu bons níveis de descoloração, porém com aumento da toxicidade. O tratamento foi satisfatório por promover a redução da cor e toxicidade. / Basidiomycete fungi can promote the decolorization of textile effluents using a nonspecific multienzyme complex. In this study, the decolorization and toxicity of effluents treated by fungi (Peniophora cinerea, Pleuorotus ostreatus and Trametes villosa) immobilized in Luffa cylindrica were evaluated in a small scale and in bioreactor. In the small scale, P. ostreatus was the most effective for the blue effluent and T. villosa was the most effective for the yellow effluent, while both stood out for the red effluent. Substances in the bleaching bath interfered with the treatment. It was observed a reduction in the acute toxicity and phytotoxicity in most treatments. The fungal treatment did not reduce the values of COD, TOC, TSS, turbidity and conductivity. The increased scale (5L bioreactor) proved to be efficient in reducing the degree of decolorization. The reuse of fungal biomass attained a good level of decolorization but increased the toxicity. The treatment was satisfactory in promoting the reduction of color and toxicity.

Fungos de decomposição branca atuam eficientemente na biodegradação de substratos altamente lignificados, como a madeira. Tal característica permite supor que esses organismos apresentem um sistema celulolítico com atividade diferenciada em substratos ricos em lignina. O presente trabalho avaliou o efeito da adição de enzimas derivadas do fungo de decomposição branca Pleurotus ostreatus em preparações de celulases comerciais durante a hidrólise enzimática do bagaço de cana previamente submetido a tratamento quimiotermomecânico com sulfito alcalino. Duas cargas de sulfito alcalino foram empregadas nos pré-tratamentos: uma mais elevada de 10 g de Na2SO3 e 5 g de NaOH para cada 100g de bagaço, que gerou um substrato de baixa recalcitrância; e uma carga diminuída à metade da anterior, que originou um substrato de elevada recalcitrância. Primeiramente, a produção de endoglucanases (EG) em cultivos submersos de P.ostreatus foi avaliada em diferentes fontes de carbono, sendo a maior produção de EG (342 UI L-1) verificada após 20 dias de cultivo em meio contendo bagaço de cana moído e carboximetilcelulose (CMC). Contudo, devido a CMC ser considerada um interferente nos ensaios de hidrólise do bagaço, optou-se por utilizar enzimas derivadas dos cultivos que empregaram somente bagaço de cana como fonte de carbono. Os experimentos de hidrólise empregaram cargas de enzimas correspondentes a 10FPU (carga alta) e 5FPU (carga média) de celulases derivadas de Trichoderma reesei ATCC 26921, misturadas com uma carga de 15 UI.g-1 de ?-glicosidase (BGL) derivadas de Aspergillus niger, para cada grama de bagaço. Para os experimentos de hidrólise que empregaram enzimas derivadas de P. ostreatus ajustou-se a carga de endoglucanase para que 50% da atividade fosse derivada de T. reesei, e 50% proveniente de P. ostreatus. A suplementação com enzimas de P. ostreatus causou uma alteração no teor das demais enzimas hidrolíticas, verificando-se valores de atividades de xilanases e celulases, com exceção das celobiohidrolases, superiores aos observados com o emprego da carga alta de enzimas comerciais. A conversão da celulose obtida durante a hidrólise dos bagaços pré-tratados mostraram que as enzimas de P. ostreatus proporcionaram valores de velocidade inicial de hidrólise equivalentes aos obtidos nos ensaios com carga alta de enzimas comerciais. Esse resultado foi atingido mesmo com uma carga de celobiohidrolases duas vezes inferior a existente nos ensaios com alta carga de enzimas comerciais, o que levou a considerar que as enzimas derivadas de P. ostreatus possam apresentar atividade celulolítica diferenciada. Além disso, o maior teor de enzimas xilanolíticas nos extratos de P. ostreatus resultou em maiores valores de conversão da xilana. A maior remoção de xilana também pode ter favorecido a maior conversão de celulose obtida mesmo com baixa carga de celobiohidrolases nas misturas reacionais, visto que a remoção da xilana associada à celulose aumentaria a disponibilidade do substrato às celulases. Contudo, a conversão de celulose a partir de 8-24h de hidrólise suplementada com enzimas de P. ostreatus foi ligeiramente inferior ao obtido na hidrólise com carga alta de celulases de T. reesei. / White-rot fungi are able to degrade highly lignified substrates, such as wood. This characteristic allows us to assume that these organisms possess a cellulolytic system with differentiated activity on lignin-rich substrates. This study evaluates how cellulolytic enzymes produced by the white-rot fungus Pleurotus ostreatus perform in the hydrolysis of pretreated sugarcane bagasse. The sugar cane bagasse was initially pretreated with two chemical loadings of alkaline sulphite: 10 g of Na2SO3 and 5 g of NaOH per 100g of pulp (high chemical load), generating a substrate with low recalcitrance; and a load decreased to half of the previous one, which gave a more recalcitrant substrate. The production of endoglucanases (EG) in submerged cultures of P.ostreatus was evaluated using different carbon sources in the culture media. The highest EG production (342 IU L-1) was observed after fungal growth for 20 days in the culture medium that contained sugarcane bagasse and carboxymethylcellulose (CMC) as carbon sources. However, residual CMC present in the culture extracts was considered to interfere in subsequent hydrolysis assays and we decided to use enzymes derived from the cultures that used only sugarcane bagasse as carbon source. The reference hydrolysis experiments were performed with enzyme loadings of 10 FPU (high loading) and 5 FPU (medium loading) from cellulases derived from Trichoderma reesei ATCC 26921 mixed with 15 UI of ?-glucosidase (BGL) from Aspergillus niger (enzyme loadings expressed in units per gram of pretreated bagasse). For the hydrolysis experiments that used enzymes from P. ostreatus, the enzyme loading was adjusted in order to have 50% of original endoglucanase activity from T. reesei enzymes replaced by enzymes from P. ostreatus enzymes. The addition of P. ostreatus enzymes caused a change in the overall levels of hydrolytic enzymes present in the reaction medium. Xylanase and beta-glucosidase activities were higher than those observed in the commercial enzymes mixture. However, the cellobiohydrolase levels were the half of the original values from the commercial enzymes. The cellulose conversion during the hydrolysis of pretreated bagasses showed that the enzymes from P. ostreatus provided initial hydrolysis rate values similar to those obtained in tests with the high loading of commercial enzymes. This result was achieved even with a cellobiohydrolase loading twice lower than in the assays with high loading of commercial enzymes, which led to the conclusion that the enzymes derived from P. ostreatus can show differentiated cellulolytic activity. In addition, the higher content of xylanolytic enzymes in P. ostreatus extracts resulted in higher xylan conversion. The higher removal of xylan may have also resulted in the higher conversion of cellulose, even with low cellobiohydrolases in the reaction mixtures, since removal of xylan increases the accessibility of the cellulases to the substrate. However, the cellulose conversion after 8-24h hydrolysis supplemented with enzymes from P. ostreatus was slightly lower than that obtained in the hydrolysis with high loading of cellulases from T. reesei.

Fungos de decomposição branca atuam eficientemente na biodegradação de substratos altamente lignificados, como a madeira. Tal característica permite supor que esses organismos apresentem um sistema celulolítico com atividade diferenciada em substratos ricos em lignina. O presente trabalho avaliou o efeito da adição de enzimas derivadas do fungo de decomposição branca Pleurotus ostreatus em preparações de celulases comerciais durante a hidrólise enzimática do bagaço de cana previamente submetido a tratamento quimiotermomecânico com sulfito alcalino. Duas cargas de sulfito alcalino foram empregadas nos pré-tratamentos: uma mais elevada de 10 g de Na2SO3 e 5 g de NaOH para cada 100g de bagaço, que gerou um substrato de baixa recalcitrância; e uma carga diminuída à metade da anterior, que originou um substrato de elevada recalcitrância. Primeiramente, a produção de endoglucanases (EG) em cultivos submersos de P.ostreatus foi avaliada em diferentes fontes de carbono, sendo a maior produção de EG (342 UI L-1) verificada após 20 dias de cultivo em meio contendo bagaço de cana moído e carboximetilcelulose (CMC). Contudo, devido a CMC ser considerada um interferente nos ensaios de hidrólise do bagaço, optou-se por utilizar enzimas derivadas dos cultivos que empregaram somente bagaço de cana como fonte de carbono. Os experimentos de hidrólise empregaram cargas de enzimas correspondentes a 10FPU (carga alta) e 5FPU (carga média) de celulases derivadas de Trichoderma reesei ATCC 26921, misturadas com uma carga de 15 UI.g-1 de ?-glicosidase (BGL) derivadas de Aspergillus niger, para cada grama de bagaço. Para os experimentos de hidrólise que empregaram enzimas derivadas de P. ostreatus ajustou-se a carga de endoglucanase para que 50% da atividade fosse derivada de T. reesei, e 50% proveniente de P. ostreatus. A suplementação com enzimas de P. ostreatus causou uma alteração no teor das demais enzimas hidrolíticas, verificando-se valores de atividades de xilanases e celulases, com exceção das celobiohidrolases, superiores aos observados com o emprego da carga alta de enzimas comerciais. A conversão da celulose obtida durante a hidrólise dos bagaços pré-tratados mostraram que as enzimas de P. ostreatus proporcionaram valores de velocidade inicial de hidrólise equivalentes aos obtidos nos ensaios com carga alta de enzimas comerciais. Esse resultado foi atingido mesmo com uma carga de celobiohidrolases duas vezes inferior a existente nos ensaios com alta carga de enzimas comerciais, o que levou a considerar que as enzimas derivadas de P. ostreatus possam apresentar atividade celulolítica diferenciada. Além disso, o maior teor de enzimas xilanolíticas nos extratos de P. ostreatus resultou em maiores valores de conversão da xilana. A maior remoção de xilana também pode ter favorecido a maior conversão de celulose obtida mesmo com baixa carga de celobiohidrolases nas misturas reacionais, visto que a remoção da xilana associada à celulose aumentaria a disponibilidade do substrato às celulases. Contudo, a conversão de celulose a partir de 8-24h de hidrólise suplementada com enzimas de P. ostreatus foi ligeiramente inferior ao obtido na hidrólise com carga alta de celulases de T. reesei. / White-rot fungi are able to degrade highly lignified substrates, such as wood. This characteristic allows us to assume that these organisms possess a cellulolytic system with differentiated activity on lignin-rich substrates. This study evaluates how cellulolytic enzymes produced by the white-rot fungus Pleurotus ostreatus perform in the hydrolysis of pretreated sugarcane bagasse. The sugar cane bagasse was initially pretreated with two chemical loadings of alkaline sulphite: 10 g of Na2SO3 and 5 g of NaOH per 100g of pulp (high chemical load), generating a substrate with low recalcitrance; and a load decreased to half of the previous one, which gave a more recalcitrant substrate. The production of endoglucanases (EG) in submerged cultures of P.ostreatus was evaluated using different carbon sources in the culture media. The highest EG production (342 IU L-1) was observed after fungal growth for 20 days in the culture medium that contained sugarcane bagasse and carboxymethylcellulose (CMC) as carbon sources. However, residual CMC present in the culture extracts was considered to interfere in subsequent hydrolysis assays and we decided to use enzymes derived from the cultures that used only sugarcane bagasse as carbon source. The reference hydrolysis experiments were performed with enzyme loadings of 10 FPU (high loading) and 5 FPU (medium loading) from cellulases derived from Trichoderma reesei ATCC 26921 mixed with 15 UI of ?-glucosidase (BGL) from Aspergillus niger (enzyme loadings expressed in units per gram of pretreated bagasse). For the hydrolysis experiments that used enzymes from P. ostreatus, the enzyme loading was adjusted in order to have 50% of original endoglucanase activity from T. reesei enzymes replaced by enzymes from P. ostreatus enzymes. The addition of P. ostreatus enzymes caused a change in the overall levels of hydrolytic enzymes present in the reaction medium. Xylanase and beta-glucosidase activities were higher than those observed in the commercial enzymes mixture. However, the cellobiohydrolase levels were the half of the original values from the commercial enzymes. The cellulose conversion during the hydrolysis of pretreated bagasses showed that the enzymes from P. ostreatus provided initial hydrolysis rate values similar to those obtained in tests with the high loading of commercial enzymes. This result was achieved even with a cellobiohydrolase loading twice lower than in the assays with high loading of commercial enzymes, which led to the conclusion that the enzymes derived from P. ostreatus can show differentiated cellulolytic activity. In addition, the higher content of xylanolytic enzymes in P. ostreatus extracts resulted in higher xylan conversion. The higher removal of xylan may have also resulted in the higher conversion of cellulose, even with low cellobiohydrolases in the reaction mixtures, since removal of xylan increases the accessibility of the cellulases to the substrate. However, the cellulose conversion after 8-24h hydrolysis supplemented with enzymes from P. ostreatus was slightly lower than that obtained in the hydrolysis with high loading of cellulases from T. reesei.

Fungos basidiomicetos podem promover a descoloração de efluentes têxteis por meio de um complexo multienzimático inespecífico. Neste trabalho, a descoloração e a toxicidade de efluentes tratados por fungos (Peniophora cinerea, Pleuorotus ostreatus e Trametes villosa) imobilizados em bucha vegetal foram avaliadas em pequena escala e em biorreator. Em pequena escala, P. ostreatus foi o mais efetivo para o efluente azul e T. villosa foi o mais efetivo para o efluente amarelo, enquanto que ambos destacaram-se para o efluente vermelho. Substâncias presentes no banho de alvejamento interferiram no tratamento. Observou-se redução da toxicidade aguda e fitotoxicidade na maior parte dos tratamentos. Os tratamentos fúngicos não reduziram valores de DQO, COT, SST, turbidez e condutividade. O aumento de escala (biorreator de 5 L) mostrou-se eficiente quanto aos níveis de descoloração. A reutilização da biomassa fúngica garantiu bons níveis de descoloração, porém com aumento da toxicidade. O tratamento foi satisfatório por promover a redução da cor e toxicidade. / Basidiomycete fungi can promote the decolorization of textile effluents using a nonspecific multienzyme complex. In this study, the decolorization and toxicity of effluents treated by fungi (Peniophora cinerea, Pleuorotus ostreatus and Trametes villosa) immobilized in Luffa cylindrica were evaluated in a small scale and in bioreactor. In the small scale, P. ostreatus was the most effective for the blue effluent and T. villosa was the most effective for the yellow effluent, while both stood out for the red effluent. Substances in the bleaching bath interfered with the treatment. It was observed a reduction in the acute toxicity and phytotoxicity in most treatments. The fungal treatment did not reduce the values of COD, TOC, TSS, turbidity and conductivity. The increased scale (5L bioreactor) proved to be efficient in reducing the degree of decolorization. The reuse of fungal biomass attained a good level of decolorization but increased the toxicity. The treatment was satisfactory in promoting the reduction of color and toxicity.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-01-29T13:40:00Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Monike Fabiane Alves Ribeiro Lacerda - 2015.pdf: 2186149 bytes, checksum: 3cc547d5ad7e335bd22528c5658d79f5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-01-29T13:41:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Monike Fabiane Alves Ribeiro Lacerda - 2015.pdf: 2186149 bytes, checksum: 3cc547d5ad7e335bd22528c5658d79f5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-29T13:41:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Monike Fabiane Alves Ribeiro Lacerda - 2015.pdf: 2186149 bytes, checksum: 3cc547d5ad7e335bd22528c5658d79f5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-09-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The 17α-ethinylestradiol (EE2) is a synthetic estrogen used in contraceptive and hormone replacement therapies; is an environmental contaminant potential, it is not completely removed in sewage treatment plants, reaching the aquatic environment, with the aggravating factor interfere the endocrine system of humans and other animals. For this reason there is great interest in the removal of EE2 present in wastewater, surface water and groundwater. Thus the use of laccase for this purpose may be promising because of low specificity of this enzyme to the substrate. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effectiveness of laccase produced by the fungus Pleurotus ostreatus immobilized in Luffa cylindrica (loofah) fibers in EE2 degradation. Therefore the best means for production of laccase and the best conditions of pH and temperature were investigated. The immobilization process was realized and removal of the EE2 assay was conducted in flasks and in a batch reactor. Thus, the best means for producing laccase were Potato Dextrose and Potato Dextrose Modified with guariroba straw. Readings taken with 2.2-Azino-bis (3-ethylbenzothializone-6-sulfonic acid) - ABTS revealed best pH between 3.6 and 4.6 and optimal band temperature between 30 and 50 °C for free and immobilized enzymes. The laccase produced in both media had an apparent molecular mass of 40 kDa. The best conditions found for the immobilization process were glutaraldehyde concentration of 2% and reaction with the support 1 hour under stirring (120 rpm); drying the loofah prior to the reaction with glutaraldehyde; time of 24 hours of immobilization. The immobilized enzyme showed best enzymatic activity in alkaline pH, and at higher temperatures, compared to the free enzyme. The operational stability, storage and thermostability were not significant. Best removals for tests in flasks were 79.22% and 75.0% for free and immobilized enzyme, respectively. As the tests carried out in the reactor showed removal by adsorption of 99.3% and 73.14% in the Luffa cylindrica, the immobilized enzyme. However, it is necessary to optimize the immobilization process, as well as the test in the reactor to increase the degradation EE2. / O 17α-etinilestradiol (EE2) é um estrogênio sintético utilizado na contracepção e em terapias de reposição hormonal; é um potencial contaminante ambiental, pois não é completamente removido nas estações de tratamento de esgotos, podendo alcançar o ambiente aquático, tendo o agravante de interferir no sistema endócrino de seres humanos e de outros animais. Por esse motivo existe um grande interesse na remoção do EE2 presente em águas residuárias, superficiais e subterrâneas. Assim, o uso de lacase para esse fim pode ser promissor, devido à baixa especificidade desta enzima ao substrato. Portanto, o objetivo desse trabalho foi avaliar a eficácia da lacase produzida pelo fungo Pleurotus ostreatus imobilizada em fibras de Luffa cylindrica (bucha vegetal) na degradação do EE2. Para tanto foram selecionados meios de cultivo para produção da lacase, bem como as melhores condições de pH e temperatura. Após a realização do processo de imobilização, a remoção do EE2 foi atingida em ensaios em erlenmeyers e em um reator em batelada. Assim, os melhores meios para a produção de lacase foram o Batata Dextrose e o Batata Dextrose Modificada com palha de guariroba. As leituras realizadas com 2,2-Azino-bis (3-ethylbenzothializone-6-sulfonic acid) - ABTS revelaram melhores pH entre 3,6 e 4,6 e faixas de temperaturas ótimas entre 30 e 50 ºC para as enzimas livre e imobilizada. A lacase produzida em ambos os meios apresentou massa molecular de 40 kDA. As melhores condições encontradas para o processo de imobilização foram concentração de glutaraldeído de 2% e reação com o suporte em 1 hora sob agitação (120 rpm); secagem da bucha vegetal antes da reação com glutaraldeído; tempo imobilização de 24 horas. A enzima imobilizada apresentou melhores atividades enzimáticas em pH alcalinos e em temperaturas mais elevadas, comparadas com a enzima livre. A estabilidade operacional, a de armazenamento e termoestabilidade não foram significativas. As melhores remoções do EE2 para os ensaios nos erlenmeyers foram de 79,22% e 75,0% para as enzimas livre e imobilizada, respectivamente. Enquanto os ensaios realizados no reator mostraram remoções de 99,23% por adsorção na Luffa cylindrica e 73,14%, por degradação pela enzima imobilizada. Contudo, se faz necessário otimizar o processo de imobilização, bem como o ensaio no reator para que haja aumento da degradação do EE2.

Made available in DSpace on 2015-04-20T12:31:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ceci Sales-Campos.pdf: 2811573 bytes, checksum: 7be484fbb01156c4d85c71184e7aedc4 (MD5) Previous issue date: 2008-05-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / There is in the Amazon region a great amount of residues (wood, agro-forest and agroindustrial), which has been underestimated, and constitutes potential sources for the cultivation of edible fungi in the region. The biodiversity of the Amazon draws the worldwide interest about its resources, specially for the microorganisms with potential for commercial use. Amongst these organisms there are the edible and medicinal mushrooms. In this way, the cultivation of edible mushrooms in the state of Amazon could represent an alternative source for the regional development. Thus, this research had the objective to test the development of different wild edible mushroom species, as well as testing the use of different regional residues in the substrate composition for their cultivation. Preliminary tests were carried out with the species Pleurotus ostreatus, Lentinus strigosus, Polyporus arcularius and with five wood residues (marupá, pau de balsa, amapá doce, muiratinga and breu) and two of agro-industrial origin (sugar cane bagasse and the stem of pupunheira palm tree). In this experimental phase the micelial growth of the fungi in substrates made from the above residues was evaluated. In the subsequent tests, based on the results obtained in these preliminary tests, Pleurotus ostreatus, two wood residues (marupá and pau de balsa sawdust) and two agro-industrial ones (sugar cane bagasse and stem of pupunheira palm tree) were chosen. All the substrates were supplemented with a mixture of cereal brans (rice, wheat and corn), were evaluated for: 1- production of basidioma (yield), productivity, through the biological efficiency of formulated substrates, loss of the organic matter, biological behavior of the strain (period of colonization, primordia formation and production of basidioma) referred in Chapter 2; 2- Mineral composition of: the raw material, the initial and spent substrates (post-harvest), and of the mushroom (Chapter 3); 3 - Nutritional composition of: the mushroom, the raw material and substrates (Chapter 4). In general, it can be concluded that the strain of P. ostreatus has developed in a satisfactory way in all tested substrates, making it possible to use these residues (with low or no commercial value) in the mushroom cultivation. Moreover, it is an ecologically correct use of the residues, since it prevents the discard of these residues in the environment, promoting the bioconversion into added-value product edible mushroom and of high nutritional value, and that could become a source of regional sustainable development / Há na região amazônica uma grande quantidade de resíduos (madeireiros, agroflorestais e agroindustriais), cujo quantitativo tem sido subestimado, os quais constituem fontes potenciais para utilização no cultivo de fungos comestíveis na região. A riqueza promovida pela biodiversidade da Amazônia começa a despertar interesse mundial a cerca de seus recursos, com acentuada atenção para os microrganismos com potencial de utilização comercial. Dentre estes organismos encontram-se os fungos comestíveis e medicinais. Desta forma, o cultivo de cogumelos comestíveis no estado do Amazonas, poderá representar uma fonte alternativa para o desenvolvimento regional. Assim, esta pesquisa teve por meta testar o desenvolvimento de diferentes espécies de cogumelos comestíveis nativos, bem como testar o uso de diferentes resíduos regionais na composição de substratos para o cultivo dos mesmos. Foram feitos inicialmente testes preliminares com as espécies Pleurotus ostreatus, Lentinus strigosus e Polyporus arcularius e com cinco resíduos madeireiros (marupá, pau de balsa, amapá doce, muiratinga e breu) e dois de origem agroindustrial (bagaço cana-de-açúcar e estipe de pupunheira). Nesta fase experimental avaliou-se o crescimento micelial das espécies fúngicas em substratos à base dos resíduos anteriormente citados. Nos testes subseqüentes, com base nos resultados obtidos nestes testes preliminares, escolheu-se o P. ostreatus, dois resíduos madeireiros (marupá e pau de balsa) e dois agroindustriais (bagaço de cana-deaçúcar e estipe de pupunheira). Todos os substratos foram também suplementados com uma mistura de farelo de cereais (arroz, trigo e milho), sendo avaliados: 1- produção de basidiomas (rendimento), produtividade, através da eficiência biológica dos substratos formulados, perda da matéria orgânica, comportamento biológico da linhagem (período de colonização, de formação dos primórdios e de produção dos basidiomas) abordados no Capítulo 2; 2- Composição mineral da matéria-prima, dos substratos iniciais, residuais (pós-colheita) e do cogumelo (Capítulo 3); 3- Composição nutricional do cogumelo, da matéria-prima e dos substratos de cultivo (Capítulo 4). De uma forma geral, conclui-se que a linhagem de P. ostreatus desenvolveu-se de uma forma satisfatória em todos os substratos testados, o que viabiliza o uso destes resíduos (com baixo ou nenhum valor comercial) para a fungicultura. Além disso, é uma aplicação ecologicamente correta, uma vez que evita que estes resíduos sejam descartados na natureza, permitindo-lhes a bioconversão em um produto de valor agregado cogumelo comestível e de elevado valor nutricional e que poderá vir a tornar-se uma fonte de desenvolvimento sustentável regional

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:51:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 514409 bytes, checksum: 79049d9859fbc9a8836af68b6536b119 (MD5) Previous issue date: 2010-02-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Pleurotus ostreatus mushrooms are food with excellent nutritional value that may be enriched contributing to the mobility, bioavailability and transfer of various chemicals elements from the environment for other organisms. Mineral supplements and fortified foods have been used in order to ensure the necessary amount of essential microelements that may be lacking in the diet. Iron (Fe) and zinc (Zn) are important minerals for human health and although lithium (Li) has no known nutritional function, an appropriate supply of this metal would provide behavioral benefits. Thus the enrichment of mushrooms of P. ostreatus with these elements may be useful for obtaining a concentrated and bioavailable source of these microelements. Thus, the objectives were to enrich mushrooms of P. ostreatus grown on substrates based on coffee husk supplemented with Fe, Zn or Li, to evaluate the accumulation capacity of these elements in mushrooms and evaluate the accessibility of these elements in relation to the commercial mineral supplements. The mushrooms were produced on substrate based on coffee husk supplemented with different concentrations of ferrous sulfate (FeSO4) (0, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 or 2.0 mg kg-1), zinc carbonate (ZnCO3) (0, 0.53, 1.07, 2.13, 4.27 or 8.53 mg kg-1) and lithium chloride (LiCl) (0, 62.25; 125, 250, 500 or 1000 mg kg-1). The biological efficiency (BE), the proteins contents and concentration of Fe, Zn, Li, and also of Mn, K, P, Ca, Cu, Pb, Cd, S, Cr, Mg, Ni and Al, in the mushrooms in three consecutive harvests were determined. To evaluate the accessibility of Fe, Zn and Li, two procedures were performed: the sequential extraction and in vitro digestibility. Samples of the mushrooms enriched with FeSO4, ZnCO3 or LiCl were evaluated in comparison with to three commercial mineral supplements containing FeSO4, zinc oxide (ZnO) or lithium carbonate (Li2CO3). The biological efficiency (BE) was higher in the first harvest and reduced considerably in the third harvest, not being influenced by different concentrations of FeSO4, ZnCO3 or LiCl (P > 0.05). The accumulation of Fe was affected by both dose of FeSO4 added to the substrate and the order of haverts (P < 0.05). The mushroom of P. ostreatus accumulated Zn and Li, and concentrations were influenced by the increasing concentration of ZnCO3 and LiCl in the substrate (P < 0.05). The Al, Cu, Mn, Cr, Pb, Ni and Cd were not detected in mushrooms enriched with FeSO4, ZnCO3 or LiCl. The concentrations of S, K and P were affected by different doses of FeSO4, ZnCO3 or LiCl added to the substrate (P < 0.05), the Ca and Mg were affected by different concentrations of FeSO4 and ZnCO3 (P < 0.05). The proteins content was only affected by the dose of FeSO4 added to the husk of coffee (P < 0.05). The elements Fe, Zn and Li in both, enriched and unenriched mushrooms showed greater accessibility than those same elements present in their respective supplements. The mushroom of P. ostreatus can be an alternative source of Fe, Zn and Li with high accessibility. / Cogumelos de Pleurotus ostreatus constituem um alimento com excelente valor nutritivo que podem ser enriquecidos, contribuindo para a mobilidade, biodisponibilidade e transferência de diversos elementos químicos do ambiente para outros organismos. Suplementos minerais e alimentos enriquecidos têm sido utilizados com o intuito de garantir a quantidade necessária de minerais essenciais que possam estar em deficiência na dieta. O ferro (Fe) e o zinco (Zn) são minerais importantes para a saúde humana e, embora o lítio (Li) não possua função nutricional reconhecida, um aporte adequado desse metal pode fornecer benefícios comportamentais. Dessa maneira, o enriquecimento de cogumelos de P. ostreatus com Fe, Zn ou Li pode ser útil na obtenção de uma fonte concentrada e biodisponível desses microelementos. Assim, os objetivos deste trabalho foram enriquecer cogumelos de P. ostreatus cultivados em substratos à base de casca de café suplementados com Fe, Zn ou Li, avaliar a capacidade de acumulação desses elementos nos cogumelos e verificar a acessibilidade desses elementos em relação a suplementos minerais comerciais. Os cogumelos foram produzidos em substrato à base de casca de café adicionado de diferentes concentrações de sulfato ferroso (FeSO4) (0; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 ou 2,0 mg kg-1); carbonato de zinco (ZnCO3) (0; 0,53; 1,07; 2,13; 4,27 ou 8,53 mg kg-1); ou cloreto de lítio (LiCl) (0; 62,25; 125; 250; 500 ou 1000 mg kg-1). Determinou-se a eficiência biológica (EB), o teor de proteínas, as concentrações de Fe, Zn, Li e também de Mn, K, P, Ca, Cu, Pb, Cd, S, Cr, Mg, Ni e Al, em três colheitas consecutivas. Para verificar a acessibilidade do Fe, Zn e Li, duas metodologias foram realizadas, a extração sequencial e a digestibilidade in vitro. Amostras dos cogumelos enriquecidos com FeSO4, ZnCO3 ou LiCl foram avaliadas em comparação a três suplementos minerais comerciais contendo FeSO4, óxido de zinco (ZnO) ou carbonato de lítio (Li2CO3). A eficiência biológica (EB) foi maior na primeira colheita e reduziu consideravelmente na terceira colheita, não sendo influenciada pelas diferentes concentrações de FeSO4, ZnCO3 ou LiCl (P > 0,05). A acumulação de Fe foi afetada tanto pela dose de FeSO4 adicionada ao substrato quanto pela ordem das colheitas (P < 0,05).O cogumelo de P. ostreatus acumulou Zn e Li, e a concentração foi influenciada pelo aumento da concentração de ZnCO3 e LiCl adicionada ao substrato (P < 0,05). Não foram observadas a presença de Al, Cu, Mn, Cr, Pb, Ni e Cd nos cogumelos enriquecidos com FeSO4, ZnCO3 ou LiCl. Os teores de S, K e P foram afetados pelas diferentes doses de FeSO4, ZnCO3 ou LiCl adicionadas ao substrato (P < 0,05), sendo os teores de Ca e Mg afetados pelas diferentes concentrações de FeSO4 e ZnCO3 (P < 0,05). O teor de proteínas foi somente afetado pela dose de FeSO4 adicionada ao substrato casca de café (P < 0,05). Os elementos Fe, Zn e Li presentes tanto nos cogumelos enriquecido quanto nos cogumelos não enriquecidos, apresentaram acessibilidade maior que esses mesmos microelementos presentes em seus respectivos suplementos. O cogumelo de P. ostreatus pode ser uma fonte alternativa de Fe, Zn e Li de alta acessibilidade.