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Previous issue date: 2013-12-19 / CAPES CNPq FACEPE / Nos últimos anos, muitos estudos têm demonstrado o interesse em relação à produção e
aplicação dos biopolímeros quitina e quitosana como materiais funcionais na medicina,
farmácia, alimentação, biologia e engenharia. Especialmente devido a suas
características únicas como biocompatibilidade, biodegradabilidade, não- toxicidade,
atividade antimicrobiana, capacidade quelante e fácil produção. Após a celulose, a
quitina é o segundo composto orgânico mais abundante na Terra, e é encontrado
naturalmente como elemento estrutural em invertebrados e paredes celulares de fungos,
principalmente na ordem Mucorales (classe Zygomycetes). A quitosana é obtida a partir
da desacetilação da quitina (poli-(1-4)-2-acetamida-2-desoxi-β-D-glicosamina). A
produção simultânea desses polímeros por via microbiológica mostrou ser vantajosa
quando comparada com a extração tradicional a partir de crustáceos. A produção
controlada por fermentação têm permitido o uso de resíduos agroindustriais como
substratos de baixo custo, tais como: milhocina, manipueira, melaço e casca de mamão,
o que corresponde a fontes de nutrientes alternativas para as culturas de fungos.Entre as
várias aplicações da quitosana , destaca-se a sua capacidade de formar membranas, que
podem ser aplicadas durante a remoção de metais pesados em ambientes aquosos . Esse
método poderia ser considerado alternativa promissora, tendo em vista a inviabilidade
operacional e o alto custo dos procedimentos habituais para remoção de metais. O
objetivo deste estudo foi selecionar as melhores condições de cultivo para a produção
satisfatória de quitina e quitosana a partir de Cunninghamella elegans e Rhizopus
arrhizus e posterior aplicação de membranas de quitosana para a remoção de cádmio
em soluções aquosas. Inicialmente, a produção de biomassa e de biopolímeros por estes
fungos foi realizada através dos seguintes meios de cultura: meio específico modificado
para Mucorales, e meios alternativos enriquecidos com milhocina (como fonte de
nitrogênio) e suplementados manipueira, melaço ou suco de casca de mamão (como
fontes de carbono). As caracterizações físico-químicas realizadas foram: infravermelho,
difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, viscosidade, massa
molecular, termogravimetria e densidade calorimétrica. Foi realizada a comparação
entre as membranas obtidas utilizando quitosana fúngica com baixa massa molecular e
quitosana comercial com massas moleculares baixa e média. Essas membranas de
quitosana foram aplicadas para a remoção de Cd ( II ) a partir de soluções aquosas. E a
remoção de cádmio foi estimada utilizando as análises de voltametria de redissolução
anódica e voltametria de onda quadrada. Os resultados mostraram claramente as
maiores produções de biomassa entre 16,00-24,60 g/L e produção de quitosana entre
77,78-77,76 mg/g obtidas utilizando os meios de cultura alternativos para R. arrhizus e
C. elegans, respectivamente. Por outro lado, as produções mais elevadas de quitina de
137,17 e 235,00 mg/g foram obtidas usando os mesmos fungos e o meio de cultura
padrão para Mucorales. A caracterização físico-química dos polímeros foi semelhante à
encontrada para a quitina e quitosana comerciais utilizadas como padrões. A remoção
de aproximadamente 100% de cádmio utilizando a membrana de quitosana de baixo
custo sugere uma alternativa para complementar, ou até mesmo substituir,
procedimentos de alto custo e baixa eficiência na descontaminação de efluentes
industriais por metais pesados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/13403 |
| Date | 19 December 2013 |
| Creators | BERGER, Lúcia Raquel Ramos |
| Contributors | TAKAKI, Galba Maria de Campos, STAMFORD, Thayza Christina Montenegro |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco |
| 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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