Fungos basidiomicetos de origem marinha aplicados a biorremediação de azocorantes têxteis

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Dovigo, Daniel Rodrigo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Microbiologia ambiental; Descoloração; Destoxificação; Degradação; Transcriptoma; Environmental microbiology; Decolorization; Detoxification; Degradation; Transcriptome
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/255195

O setor têxtil é responsável por despejar uma grande quantidade de efluentes nos cursos d'água, os quais contêm corantes e compostos recalcitrantes que afetam negativamente o ambiente aquático. Esses corantes podem ser de difícil degradação e altamente tóxicos. Uma abordagem possível para lidar com essa problemática é a biodegradação, utilizando microrganismos e suas enzimas para transformar e degradar os poluentes em substâncias menos prejudiciais aos ecossistemas. Os fungos basidiomicetos da podridão branca se destacam devido à capacidade de produzir enzimas ligninolíticas que podem agir sobre moléculas recalcitrantes semelhantes à lignina. Fungos basidiomicetos de origem marinha podem apresentar vantagens sobre os fungos terrestres, por sua adaptação à salinidade e pH do ambiente marinho, os quais podem ser similares às condições encontradas nos efluentes têxteis. Diante disso, o presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial de descoloração e destoxificação dos corantes Preto Reativo 5 (PR5), Laranja Reativo 16 (LR16) e Vermelho Reativo 120 (VR120) pelos fungos marinhos Paramarasmius palmivorus CBMAI 1062 e Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 e suas enzimas, bem como estudar o metabolismo fúngico na degradação de corante têxtil. Para tanto, os azocorantes foram adicionados ao meio de crescimento dos fungos em concentração de 250 mg.L-1 e o percentual de descoloração foi avaliado. A descoloração promovida pelo fungo P. palmivorus CBMAI 1062 foi de 53,4%, 43,9% e 19,17% para PR5, LR16 e VR120, respectivamente, enquanto que para o fungo Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 as taxas de descoloração foram de 36,5%, 19,9% e 28,9% para os mesmos corantes, respectivamente. Experimentos de descoloração realizados em placas de 96 poços, utilizando os caldos de cultivo dos fungos (secretoma) também foram realizados com os corantes PR5 e LR16, com e sem a adição de mediadores oxidativos. Os melhores resultados de descoloração foram com a adição de mediadores e chegaram a 80,5% e 54,83% para PR5 e LR16, respectivamente, quando o secretoma de P. palmivorus CBMAI 1062 foi utilizado. O secretoma de Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 apresentou taxas de descoloração de 74,5% e 21,5% para os mesmos corantes, respectivamente. Em experimentos em maior escala (10 mL) a descoloração do corante PR5 (100 mg.L-1) na presença de mediadores oxidativos foi de 93,6% e 76,1% quando o secretoma de P. palmivorus CBMAI 1062 e Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 foram respectivamente utilizados. Além disso, o secretoma de P. palmivorus CBMAI 1062 foi capaz de manter taxas de descoloração altas (>77%) até a concentração de 1000 mg.L-1 do corante, sem diferença significativa com o resultado encontrado na concentração 10 vezes menor. Ensaios de avaliação de fitotoxicidade, utilizando sementes de Cucumis sativus (pepino) demonstraram que não houve redução significativa na toxicidade após os tratamentos, apesar das altas taxas de descoloração obtidas. As análises dos metabólitos gerados pela descoloração do corante PR5 foram realizadas por GC-MS e revelaram a presença de compostos indicativos de degradação do corante (13-Docosenamide, (Z) e Pyrrolo[1,2-a]pyrazine-1,4-dione, hexahydro), os quais apresentam menor peso molecular comparado ao composto original. Também foram identificados metabólitos tóxicos (Metharbital e Cyclopentane), o que pode justificar a fitotoxicidade dos bioensaios. Os dados derivados da análise transcriptômica dos genes expressos no secretoma de ambos os fungos, demonstraram a presença de transcritos relacionados com enzimas que podem estar associadas ao processo de degradação do corante PR5, incluindo lacase, monoxigenases, alfa/beta hidrolases, glioxal oxidase e epóxido hidrolases. Os resultados obtidos no presente estudo, permitiram ampliar o conhecimento acerca do metabolismo de fungos basidiomicetos de origem marinha. Em adição, os resultados indicam que o secretoma de P. palmivorus CBMAI 1062 é capaz de descolorir e degradar azocorantes reativos, destacando esse fungo como um importante recurso genético microbiano para a biorremediação de compostos poluentes ambientais.