Degradação biótica do politereftalato de etileno irradiado por ultravioleta com a utilização do fungo ligninolítico Lentinula edodes

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Koschevic, Marivane Turim
• Orientador(a): Bittencourt, Paulo Rodrigo Stival
• Banca de defesa: Bittencourt, Paulo Rodrigo Stival, Mucelin, Carlos Alberto, Lenhard, Daiane Cristina, Nishi, Leticia
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Medianeira
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biodegradação; Termoplásticos; Shiitake; Biodegradation; Thermoplastics
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2922

O politereftalato de etileno (PET) é um termoplástico da família dos poliésteres com ampla utilização pela indústria de bebidas carbonatadas, este material, quando descartado no ambiente inadequadamente, como outros resíduos sólidos, torna-se um passivo ambiental, pois, pode ocasionar a poluição dos ambientes, bem como a proliferação de vetores de doenças, entre outros. No que tange ao avanço de pesquisas em buscas alternativas para a minimização de impactos ambientais provenientes do descarte de materiais poliméricos, surgem como alternativas, a investigação de processos fotodegradativos e biológicos que visam a degradação destes materiais. Os processos de fotodegradação incluem a radiação ultravioleta, uma luz de alta energia capaz de provocar modificações na estrutura polimérica que acarreta a degradação/desestabilização do material. Ainda, a utilização de fungos basidiomicetos, responsáveis pela degradação de compostos naturais com grandes cadeias carbônicas, aplicada a decomposição de materiais poliméricos é considerada uma alternativa promissora. O Lentinula edodes, popularmente conhecido como shiitake é um fungo de grande interesse comercial, além de ser comestível, além de ser comestível, produz grandes quantidades de hidrolases e oxidases durante a conversão de resíduos lignocelulósicos. Neste estudo, foram utilizadas garrafas de PET virgem cristal, pré-consumo, como substrato para o crescimento do fungo L.edodes. Os ensaios procederam em duas fases, abiótica e biótica. Na fase de degradação abiótica, os espécimes de PET recortados da faixa central da garrafa, foram submetidos a radiação ultravioleta, em uma câmara irradiação UV acelerada. Os períodos de tempoforam 0h/sem irradiação, 24 horas, 48 horas, e 96 horas, ininterruptos. Os quatro grupos (0hh, 24 h, 48h, e 96h) foram caracterizadas por análises termogravimétricas (TG), Análise de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (0h e 96H) e Ensaio de Tração Mecânica (ASTM-D638- 10), para analisar o efeito dessa radiação nas propriedade físico químicas das amostras . A segunda fase de degradação, biótica, consistiu na realização de ensaios de interação variáveis entre fungo L.edodes e o PET. Foram empregados como tratamentos o cultivo em placas petri, o cultivo em tubos de ensaio, a fermentação semissólida e o cultivo axênico, mantidos por diferentes períodos de tempo. Como variáveis resposta, por meio do método gravimétrico , obteve-se o percentual da perda de massa e, posteriormente, as amostras foram submetidas a análise de microscopia óptica, análises termogravimétricas, TG/DTG e DSC, e para o cultivo axênico foi determinada a tração mecânica. Os resultados indicam que a irradiação UV altera significativamente as propriedades do PET, fato que influencia na estabilidade e na sua biodegrabilidade. O percentual de perda de massa médio, obtido nos diferentes ensaios, sem considerar o tipo e os períodos de tempo dos tratamentos, foram de 0,44% para PET 0h, sem irradiação o menor valor registrado, 1,28% para o PET 24h, o maior valor registrado, e ainda, 1,07% para o PET 48h e 0,95% para o PET 96h, para as diferentes fases de irradiação UV. Através das microfotografias, foi possível observar a deterioração do material, com a presença de escavações e falhas, mas também foi possível observar que o fundo pode se aderir fortemente à matriz polimérica, e o procedimento utilizado para a remoção não ser eficiente, fato que deixa vestígios do fungo no interior do PET. Oscilações nas propriedades térmicas e mecânicas do PET. Também puderam ser observadas, outro indicativo de que o fungo L. edodes tem potencial para a aplicação em processo de biodegradação, e a irradiação UV age de forma favorável a esse processo, por fim são feitas sugestões que visam a melhoria dos resultados de biodegradação e o conhecimento mais específico de seus processos.