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Previous issue date: 2015-02-10 / CAPES / A quitosana é um polissacarídeo natural, de interesse biotecnológico, ocorrendo nas paredes celulares de fungos (zygomycetes), bem como pode ser obtido da quitina através da desacetilação, formando uma maior proporção de cadeia polimérica com unidades de β1,4-2-amino-2-desoxi-D-glicose, e um menor número, de unidades β1,4-2-acetamino-2-desoxi-D-glicose da quitina. Considerando as suas propriedades fisco-químicas e bibiocompatibilidade), a quitosana é um polímero de grande interesse biotecnlógico. Visando esse interesse estudos foram realizados para a produção e otimização da produção de biomassa e quitosana por Rhizopus arrhizus, através da utilização de resíduos agroindustriais, como substratos, aplicando planejamento fatorial de 2², tendo como variáveis independentes milhocina (água de maceração de milho) e glicerina, oriunda do processamento do biodiesel, e como variáveis respostas produção de biomassa e de quitosana por R. arrhizus. Foi preparado um pré-inóculo do fungo contendo 40 discos de 6mm de diâmetro em 50mL de YMB (Yeast Malte Broth) durante 24h em Erlenmeyers de 250mL, após esse pré-inóculo foram transferidos para frascos de Erlenmeyers de 250mL contendo 100mL do meio com resíduos agroindustriais, de acordo com planejamentos, incubados a 28° C, sob agitação orbital de 150 rpm, durante 72h. A biomassa foi obtida por centrifugação a 5.000 g, por 15 min, seguido de lavagens com água, e posterior inativação por autoclavagem a 121ºC. A eficiência da biomassa como sorbente foi avaliada no processo de descoloração do corante têxtil vermelho congo. Os resultados demonstraram uma produção otimizada da biomassa de 22,5g/L e uma habilidade de descoloração de 80,85% do corante sintético de vermelho congo. A quitosana obtida da biomassa foi caracterizada por Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e difração de raio X para determinar o índice de cristalinidade (IC). A quitosana isolada apresentou um rendimento de 44,46 mg/g de biomassa, Grau de Desacetilação (DD) de 74% e índice de cristalinidade 44%. Investigações foram realizadas com a quitosana caracterizada, avaliando a eficiência do polímero como antifúngico, na proteção de tomates (Solanum lycopersicum var. cerasiforme) pelo ataque do fitopatógeno Botrytis cinerea. Estudos das condições de cultivo do fitopatógeno B. cinerea através de microscopia de luz demonstraram que 70% apresentavam tubos germinativos com 16h de incubação. A quitosana microbiológica demonstrou um CMI (Concentração mínima inibitória) de 100μg/mL contra o fitopatógeno B. cinerea. O tratamento de tomates contra o B. cinerea com quitosana na concentração do CMI apresentou resultados satisfatórios até com 19 dias de inoculação, quando comparado aos controles. Os resultados promissores obtidos demonstraram o excelente potencial biotecnológico de R. arrhizus como sorbente na descoloração de efluente têxtil, na produção de quitosana, bem como na inibição do crescimento do fitopatógeno B. cinerea, causador da degradação de frutos e hortaliças, em especial, pós-colheita, demonstrando ser um importante bioproduto biotecnológico para aplicação pela agroindústria. / Chitosan is a natural polysaccharide of biotechnological interest occurring in the cell walls of fungi (Zygomycetes) and derived from chitin by deacetylation forming a higher proportion of polymer chain units β1,4-2-amino-2- deoxy-D-glucose, and a smaller number of units β1,4-2-acetamido-2-deoxy-D-glucose chitin. Due to structural versatility, chitosan is a polymer of great biotechnological interest, considering its solubility properties, viscosity. Lack of toxicity were performed with biocompatibility. Studies were done about Rhizopus arrhizus biomass and chitosan production and optimization, through the use of the agro-industrial wastes as substrates, applying 2² factorial design, having as independent variables corn steep liquor and glycerin derived from biodiesel process, and as a response variable biomass and chitosan by R. arrhizus. The fungus was grown in 250ml Erlenmeyer flasks containing 100ml of medium containing industrial residues, according to the planning, with the inoculum of 6 disks of 40 mm in diameter fungus grown on YMA (Yeast Malt Agar), incubated at 28°C under an orbital agitation of 150 rpm for 72 hours. The biomass was obtained by centrifugation at 5,000 g for 15 min, followed by washing with water and subsequent inactivation by autoclaving at 121°C. The efficiency of biomass as a sorbent was evaluated in the process of bleaching a textile dye congo red. The best results have demonstrated an optimized production of biomass 22,5g/l, a bleaching ability to 80.85% of the textile dye. Chitosan was obtained from biomass, characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectra and X-ray diffraction to determine the crystallinity index (CI). The isolated chitosan showed a yield of 44.46 mg/g biomass degree of deacetylation (DD) of 74% and 44% crystallinity index, confirming the amorphous nature of the polymer. Investigations were carried out with the chitosan characterized by evaluating the efficiency of the polymer as an antifungal in tomatoes protection (Solanum lycopersicum var. Cerasiforme) the attack of pathogen Botrytis cinerea. Cell viability study of pathogen B. cinerea by light microscopy showed that 70% had germinated tubes 16h of incubation. Microbiological chitosan showed an MIC of 100μg/ml against pathogen B. cinerea. The processing of tomatoes against B. cinerea with chitosan concentration in the MIC showed satisfactory results until 19 days after inoculation, when compared to controls. Promising results demonstrate the excellent biotechnological potential of R. arrhizus as an effluent sorbent from bleaching in the textile, in the production of chitosan, as well as in inhibiting the pathogen B. cinerea, causing degradation of fruits and vegetables, in particular postharvest, proved to be an important crop protection.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/16959 |
| Date | 10 February 2015 |
| Creators | SILVA, Adamares Marques da |
| Contributors | CASMPOS-TAKAKI, Galba Maria de |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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