ESTUDOS BIOTECNOLÓGICOS DE PRODUÇÃO E APLICAÇÃO DA ENZIMA LACASE PARA BIODEGRADAÇÃO DE POLUENTES AMBIENTAIS PERSISTENTES
Aluno de Iniciação Científica: Gisele Simonetti (PIBIC/CNPq)
Curso: Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia
Orientador: Adenise Lorenci Woiciechowski
Co-Orientador: Carlos Ricardo Soccol
Colaborador: Francisco Menino Destéfanis Vítola, Keli Cristina Alvim Sobral, Marcos Vinicius Rodrigues Haenisch
Departamento: Tecnologia Química
Setor: Tecnologia
Palavras-chave: lacases , fermentação submersa , biodegradação de poluentes
Área de Conhecimento: 30700000 - ENGENHARIA SANITÁRIA
As lacases (benzenodiol:oxigênio oxidoredutases, E.C. 1.10.3.2) são enzimas que pertencem ao grupo das oxidases azuis e são o maior subgrupo das multicobre oxidases. Devido à habilidade dessas enzimas para oxidar compostos fenólicos e à sua notável especificidade para com os substratos, as lacases são promissores biocatalisadores de grande potencial biotecnológico. As diversas aplicações em muitos setores industriais, o consequente aumento do número de patentes relacionadas às lacases e a expansão da comercialização destas enzimas nos últimos anos justifica o estudo de novos micro-organismos produtores, assim como da otimização da produção. Entre as indústrias para quais as lacases são interessantes pode-se citar: síntese química, acabamento têxtil, biosensores, células de combustível, modificação enzimática de compostos lignocelulósicos para a produção de etanol de segunda geração, e, em especial, biodegradação de poluentes ambientais persistentes. Tendo-se em vista a importância da indústria têxtil no Brasil e os impactos ambientais causados pela ampla gama de corantes utilizados, a utilização de lacases tem se mostrado uma ferramenta interessante para a biodegradação dos efluentes desta indústria. O objetivo geral deste trabalho é a produção e otimização das enzimas lacases pelo fungo Pleurotus sp. (PL031) por fermentação submersa com aplicação na degradação de corantes da indústria têxtil. Foi realizado um design estatístico experimental para a identificação de diferentes parâmetros nutricionais e físicos significativos na produção de lacases, buscando-se uma maior atividade das enzimas, assim como um processo econômico. Posteriormente, utilizou-se a metodologia de superfície de resposta para a otimização dos fatores significativos identificados através do estudo dos efeitos de interação entre as diferentes variáveis. A adição de FGAM (folhas e galhos de Araucaria sp. moídos), o qual apresenta compostos com grupos fenólicos, ao meio de cultivo líquido aumentou a produção de lacases em mais de dez vezes. Foi realizado também um melhoramento genético tradicional, através da exposição da cepa PL031 à luz UV, resultando em várias cepas que apresentaram crescimento acelerado em um meio contendo FGAM como único substrato. A cepa mutante com um crescimento acelerado significativamente maior que as outras foi selecionada, teve seus parâmetros de fermentação comparados com a cepa original PL031 e apresentou visualmente excelentes resultados (descolorindo 82% da solução com corante em uma semana), sendo posteriormente melhor estudada.