Biorremediação e biodegradação de selecionados hidrocarbonetos poliaromáticos por fungos
| العنوان: | Biorremediação e biodegradação de selecionados hidrocarbonetos poliaromáticos por fungos |
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| المؤلفون: | Vipotnik, Ziva |
| المساهمون: | Tavares, T., Michelin, Michele, Universidade do Minho |
| المصدر: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) instacron:RCAAP |
| سنة النشر: | 2021 |
| مصطلحات موضوعية: | Laccase-mediator system, Degradação do solo, Lacase, Laccase, Fungi, Biotecnologia Ambiental [Engenharia e Tecnologia], PAH, Fungos, Soil degradation, Engenharia e Tecnologia::Biotecnologia Ambiental, Sistema mediador de lacase |
| الوصف: | Tese de doutoramento em Engenharia Química e Biológica Despite the amount of pollutants in the ecosphere has been increasing for a long time, soil contaminated with polyaromatic hydrocarbons (PAH) still remains one of the most important environmental problems worldwide. PAH are universal pollutants with a big variation in their concentration levels in different regions. PAH tend to bind to clays as these have high surface area, which allows more binding and adsorption of PAH on finer soil fractions. However, clay particles reduce in size as time goes by, diminishing porosity and transferable species in soil, and with aging of PAH also lose bioavailability, becoming persistent. Despite the different reported bioremediation techniques, this work focus on the biological degradation of PAH with fungi and their enzymes, mainly laccase and laccase-mediator systems. Laccases are receiving attention from different researchers due to their specific nature. They may be used in different industrial applications as they present the ability to oxidize a broad spectrum of phenolic and nonphenolic compounds. Moreover, processes with laccases are quite competitive with conventional chemical processes in different industries. However, the main limiting factor to their application still remains – large-scale production of laccase, mainly of highly active and stable laccase, is still to be attained. The work is globally divided into two parts, depending on the soil used: artificially contaminated or naturally contaminated soils. In the first part of this work the effect of soil pH and of different supports was evaluated, and the enzyme activities during the PAH degradation in soil were measured. Moreover, laccase degradation was set up, produced by fungal co- cultivation, using kiwi peels as substrate. The produced laccase was applied to PAH contaminated soil to evaluate its efficiency on enzymatic bioremediation. In a second part, heavily PAH and metals polluted soil obtained from Lagos, Nigeria, was used. Trametes versicolor was isolated from this soil and used in degradation experiments, with plantain peels as support. Laccase degradation assays were also set up, in batch and in PBR, with and without mediators. The mediators used were ferulic acid, coumaric acid and ABTS. It was observed that mediators as ABTS and ferulic acid were more successful enhancing PAH degradation. Apesar da crescente poluição da ecosfera que se verifica desde há muito tempo, a contaminação dos solos com hidrocarbonetos poliaromáticos (PAH) mantem-se como um importante problema ambiental a nível mundial. Os PAH são poluentes universais com uma enorme variação dos seus níveis de concentração em diferentes regiões. Os PAH tendem a ligar-se a argilas graças à elevada área superficial destas últimas, favorecendo a sua ligação e adsorção em frações mais finas de solo. No entanto, com a passagem do tempo e os efeitos de erosão, as partículas de argila vão diminuindo de tamanho, reduzindo a porosidade e a transferência de espécies no solo, assim como os PAH vão perdendo biodisponibilidade, tornando-se mais persistentes. Apesar de diferentes técnicas de biorremediação já terem sido publicadas e exploradas, este trabalho foca-se na degradação biológica de PAH com fungos e suas enzimas, em especial com lacases e sistemas lacases-mediadores. As lacases têm recebido especial atenção por parte dos investigadores graças à sua natureza específica. Elas podem ser usadas em diferentes aplicações industriais já que têm a capacidade de oxidar um largo espetro de compostos fenólicos e não fenólicos. Além disso, processos que usam lacases são bastante competitivos com processos químicos convencionais usados em indústrias distintas. No entanto, o principal fator limitante da sua aplicação ainda permanece – a produção de lacase em larga escala, sobretudo de lacase de elevadas atividade e estabilidade, ainda não foi conseguida Este trabalho está dividido em duas partes gerais, dependendo do solo usado: solo artificialmente contaminado ou solo naturalmente contaminado. Na primeira parte deste manuscrito, o efeito do pH do solo e de diferentes suportes foi avaliado, assim como foram medidas as atividades enzimáticas durante a degradação de PAH no solo. A degradação por lacase foi avaliada por co-cultivo de fungos em substrato de cascas de kiwi. A lacase produzida foi aplicada em solo contaminado por PAH para avaliação da eficiência da biorremediação enzimática. Na segunda parte do trabalho usou-se um solo muito poluído em PAH e metais, obtido em Lagos, na Nigéria. A partir desse solo, isolou-se o Trametes versicolor que foi usado nos ensaios de degradação, com cascas de banana como suporte. Realizaram-se ensaios em batch e em contínuo de degradação de lacase, sem e com mediadores. Os mediadores usados foram o ácido ferúlico, o ácido cumárico e o ABTS. Observou-se que os mediadores ABTS e ácido ferúlico implementam com mais sucesso a degradação dos PAH. This thesis was financially supported by grant NORTE-69- 2015-15, by Doctoral Program in Applied and Environmental Microbiology (DP_AEM); operation NORTE-08-5369-FSE- 000060; co-financed by North 2020 through the European Social Fund (ESF). |
| وصف الملف: | application/pdf |
| اللغة: | English |
| URL الوصول: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=dedup_wf_001::1097dacfda301e99102d6eec2acf5eda https://hdl.handle.net/1822/75428 |
| حقوق: | OPEN |
| رقم الأكسشن: | edsair.dedup.wf.001..1097dacfda301e99102d6eec2acf5eda |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| الوصف غير متاح. |