Biotechnological Production of chitosan by Syncephalastrum racemosum (WFCC / UCP 0148) (Cohn ex Schröt) using industrial wastes and application in environmental processes. / Produção Biotecnológica de quitosana por Syncephalastrum racemosum (WFCC/UCP 0148) (Cohn ex Schröt) utilizando resíduos industriais e aplicação em processos ambientais.

Anabelle Camarotti de Lima Batista

A produção de quitosana microbiológica tem um custo elevado devido a meios de produção onerosos e baixo rendimento. Na produção de quitosana a partir de fungos da classe Zygomycetes, diferentes fatores têm demonstrado influência na síntese e qualidade da quitosana na parede do fungo. Com base na problemática atual da liberação de rejeitos orgânicos no ambiente e de diminuição dos custos para a produção de quitosana microbiológica para comercialização competitiva no mercado foram realizados estudos utilizando resíduos de indústrias alimentícias (manipuera, milhocina e soro de leite) na produção de quitosana por Syncephalastrum racemosum e avaliação da constância das características físico-quimicas e habilidade da quitosana produzida em processos ambientais. Os estudos de seleção do melhor resíduo para produção de quitosana foram realizados por Planejamento Fatorial Completo 24, com 3 pontos centrais, sendo analisados como variáveis independentes concentração do substrato (resíduo de indústria), pH inicial, temperatura e tamanho do inóculo. Os resultados foram analisados pelo programa Statistic v7.0 da Statsolt Inc. A partir da melhor condição obtida para produção de quitosana, foram realizados testes físico-quimicos para caracterização e escalonamento da produção do bioproduto. Os estudos de seleção do resíduo demonstraram a baixa potencialidade do fungo em crescer em meio contendo apenas soro de leite ou manipuera, como fontes de carbono e nitrogênio. Contudo, devido a alta produção do rejeito soro de leite no Estado de Pernambuco foram realizados teste adicionais onde foram acrescentadas outras fontes nutricionais ao meio de cultura contendo apenas soro de leite. Ao final do experimento é sugerido que o soro de leite apresenta componentes químicos que inibem algumas enzimas relacionadas a produção de quitosana em fungos, fator que inviabilizou o uso desse rejeito no alcance do objetivo proposto nesta tese. Na utilização do rejeito milhocina foi observado grande crescimento micelial quando a mesma foi utilizada como única fonte nutricional, produzindo até 62 mg de quitosana por grama de biomassa seca. A quitosana obtida foi caracterizada quanto ao grau de desacetilação (DD = 88,14%), índice de cristalinidade (ICR = 59,63%) e peso molecular (117 kDa). A aplicação da quitosana microbiológica no processo de descoloração do alaranjado II apresentou até 89,96% de eficiência, contra até 73,54% de eficiência da quitosana de crustáceo. Nos testes iniciais para a adsorção de Cr(VI) por quitosana de crustáceo, foram obtidos padrões importantes para posteriores análises comparativas de uso da quitosana microbiológica, como exemplo metodologia de produção do filme de quitosana e concentração mínima para adsorção de cromo por filme de quitosana/zeólito. Com base nos resultados S. racemosum demonstrou ser um excelente produtor de quitosana quando crescido em meio de baixo custo, sendo uma boa alternativa biotecnológica com projeção lucrativa para a indústria devido às características físico-químicas constantes e alta qualidade do bioproduto produzido. Nos testes de aplicação a quitosana microbiológica apresentou-se como uma alternativa eficaz significante quando comparada com a quitosana de crustáceo para remoção do alaranjado II. Considerando a necessidade de aprofundamento nas investigações quanto à produção em escala semi-industrial e novas aplicações biotecnológicas, os estudos com a quitosana microbiológica estão tendo prosseguimento.

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