Degradação do poluente bisfenol-A pelo caldo enzimático bruto de "Pleurotus sajor-caju".

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Bioquímica e Biotecnologia

Autores

Braga, L.P. (UNIVILLE) ; Kuss, K. (UNIVILLE) ; Alano, C. (UNIVILLE) ; Rampinelli, J.R. (UNIVILLE) ; Arbigaus, A. (UNIVILLE) ; Bonatti-chaves, M. (UNIVILLE) ; Furlan, S.A. (UNIVILLE)

Resumo

Compostos interferentes endócrinos (EDCs) são substâncias exógenas liberadas em grande quantidade no ambiente. Mimetizam a ação de hormônios, disturbando o sistema reprodutivo de animais e humanos. Dentre os EDCs, destaca-se o bisfenol-A (BPA), utilizado como adjunto de materiais plásticos, em embalagens de água, cervejas etc. Lacases, produzidas por fungos do gênero “Pleurotus”, possuem aplicação em diversos processos de oxidação na área ambiental. Assim sendo, objetivou-se avaliar a produção de lacase por “Pleurotus sajor-caju”, em biorreator, utilizando resíduos da bananicultura, e avaliar a capacidade do caldo enzimático bruto em degradar BPA. Observou- se atividade em lacase 1.850 U/L, em 100h de cultivo. O caldo enzimático bruto foi capaz de degradar 100% do BPA (100-250 ppm) em 48h.

Palavras chaves

bisfenol-A; Pleurotus; resíduos agroindustriais

Introdução

O composto BPA é utilizado na produção de polímeros sintéticos, como nas resinas epóxi, que são empregadas no envernizamento interno e externo de latas de alimentos, e na produção de policarbonato com aplicações em mamadeiras e garrafões de água. O BPA é considerado um desregulador endócrino que interfere na produção, liberação, transporte, metabolismo, ligação ou eliminação dos hormônios naturais, responsáveis pela manutenção do equilíbrio e regulação dos processos de desenvolvimento (BERNARDO et al., 2015). Atualmente diferentes metodologias, como processos de separação por membranas (MAGRO, 2013), degradação eletroquímica (PEREIRA, 2011), foto- fenton (ALAMINO, 2016), fotólise (CHEN et al., 2006), dentre outras, são utilizadas para remoção deste poluente do ambiente. Um método alternativo e promissor seria a utilização de enzimas produzidas por fungos para sua remoção. Libardi Júnior et al. (2012) estudaram a capacidade de degradação do BPA por lacases de “Pleurotus ostreatus”, e observaram degradação de 100% do BPA (57 ppm) em 24 h de incubação com o caldo enzimático. Chang e Chang (2016) observaram degradação de 98,6% da solução BPA (20 ppm), em 24h, pelo caldo enzimático de “Pleurotus eryngii”. De acordo com o acima exposto, e considerando a região de Joinville um polo industrial, com indústrias no setor de plásticos, incluindo industrias de policarbonatos e resinas epóxi, bem como região que destaca-se no cenário nacional pela expressiva produção de banana, gerando, consequentemente, grande quantidade deste tipo de resíduo agroindustrial, este projeto teve como objetivo a produção de lacases por “Pleurotus sajor-caju”, em biorreator, e meio de cultivo formulado com resíduos da bananicultura, e a utilização do caldo enzimático bruto para a degradação do BPA.

Material e métodos

Microrganismo e meio de manutenção: “Pleurotus sajor-caju” obtido da Coleção de Culturas de Basidiomicetos do Instituto de Botânica (São Paulo/SP), sob código CCB 019, foi mantido em meio sólido TDA (FURLAN et al., 1997), sob refrigeração com repiques trimestrais. Produção de lacase por “Pleurotus sajor-caju”: utilizou-se biorreator de mistura completa, volume de trabalho 4L, 30°C, 350 rpm, 0,37 vvm e pH inicial 6,0. Meio de cultivo: água de imersão de palha de bananeira, pó de cascas de banana 45 g/L, sulfato de cobre 150 µM, tartarato de amônio 5,4mM e glicose 10 g/L. Os inóculos (400 mL) foram esterilizados e inoculados com o micélio de 7 dias, contido em placa de Petri (FURLAN et al., 2008). Experimentos realizados em duplicata. Métodos analíticos: a concentração de glicose foi medida pelo método Glicose-E (ANALISA, Gold Analisa Diagnóstica Ltda.). A atividade de lacase de acordo com o descrito por Buswell et al. (1995). Construção das curvas cinéticas: utilizou-se o “software” para tratamento de dados experimentais de cultivo microbiano (EMERSON), desenvolvido no Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo por Wagner Bruna e Manuel Barral e o programa Origin 8.0 PRO®. O Teste Q de Dixon foi utilizado para cálculo das médias (RORABACHER, 1991). Experimentos de degradação do BPA: utilizou-se a proporção 1:1 caldo enzimático bruto, sem diluição e diluído 10 vezes (em torno de 800 U/L):BPA (100-250 ppm), totalizando 10 mL de volume de reação. Incubou-se à temperatura ambiente, com extrações em 0, 24, 48 e 72h. Amostras contendo caldo enzimático bruto inativado foram avaliadas igualmente. Realizou-se a extração com éter etílico, sendo o sobrenadante avaliado em cromatógrafo gasoso marca Agilent 6890 com detector FID. Experimentos realizados em triplicata.

Resultado e discussão

Observa-se maior atividade de lacase (1.850 U/L, Figura 1) em 100 h de cultivo. Souza (2012) avaliou a produção de lacase por “P. sajor-caju” em vinhaça e bagaço de cana-de-açúcar, e obteve a atividade máxima em lacase 51,95 U/L, no 15o dia de cultivo. Correa (2015) observou atividade em lacase igual a 32 U/L, no 16o dia de cultivo, em experimentos em biorretor com “P. sajor-caju” e pseudocaule de bananeira em pó, 10 g/L. Melo (2015) observou atividade em lacase igual a 210,3 U/L em experimentos em biorreator utilizando também a espécie “P. sajor-caju”, e 30 g/L de pó de casca de banana na composição do meio de cultivo. Com relação a capacidade de degradação do BPA pelo caldo enzimático bruto de “P. sajor-caju”, observou-se degradação de 100% em 24 h, para ambos os caldos enzimáticos, com e sem diluição (Figura 2). Pode-se dizer que o caldo enzimático bruto, tanto com diluição como sem, apesar do caldo não diluído degradar uma concentração maior de BPA, é capaz de remover/degradar este poluente ambiental. Libardi Júnior et al. (2012) avaliaram a capacidade de lacases de “Phoma” sp e “Pleurotus ostreatus” em degradar alguns EDCs e obtiveram resultados positivos na degradação de BPA (57 ppm), apresentando-se a lacase de “P. ostreatus” mais eficaz (degradação de 100% em 24 horas). Loffredo et al. (2012) avaliaram a utilização do caldo enzimático concentrado de três fungos lignocelulolíticos (“Trametes versicolor”, “Stereum hirsutum” e “Pleurotus ostreatus”) para a degradação de BPA (46 ppm). Os caldos de “P. ostreatus” e “Stereum hirsutim” apresentaram degradaçao de 38%, em 23 dias, “Trametes versicolor” degradou 35% em 7 dias. Chang e Chang (2016) observaram degradação de 98,6% de solução BPA 20 ppm em 24 h de incubação com o caldo enzimático bruto de “P. eryngii”.

Variação da concentração de glicose, atividade de lacase e pH durante o cultivo de "P. sajor-caju".


Degradação de BPA pelo caldo enzimático bruto de "P. sajor-caju".

Conclusões

Observou-se produção de lacase por "Pleurotus sajor-caju" em meio formulado com resíduos da bananicultura igual a 1.850 U/L, assim como valores de fator de conversão de glicose em lacase e produtividade em lacase iguais 370 U/L.g e 18,5 U/L.h, respectivamente. O caldo enzimático proveniente do cultivo de "Pleurotus sajo-caju" mostrou-se eficiente na degradação do composto interferente endócrino, BPA, sendo observada degradação de 100% após 24 horas de incubação, independentemente da concentração inicial, para ambos os caldos enzimáticos brutos, sem e com diluição.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao fundo de apoio a pesquisa (FAP) da UNIVILLE e ao CNPq pelo apoio financeiro.

Referências

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