Degradação de HPAs e produção de enzimas ligninolíticas por fungos basidiomicetos derivados de esponjas marinhas / PAHs degradation and ligninolytic enzymes production by marine-sponge-derived basidiomycetes fungi

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

03/08/2012

RESUMO

Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) são poluentes ambientais oriundos de fontes naturais e antropogênicas, caracterizados por suas propriedades mutagênicas e carcinogênicas e persistência no ambiente. Fungos basidiomicetos de degradação branca têm sido extensivamente estudados devido à sua habilidade em degradar uma ampla variedade de compostos xenobióticos por meio do sistema ligninolítico, composto por enzimas de baixa especificidade ao substrato, como as Lacases, Manganês peroxidases (MnP) e Lignina peroxidases (LiP). Considerando que os estudos relacionados à degradação de poluentes por fungos marinhos ainda são escassos, o presente trabalho visou à avaliação da degradação dos HPAs pireno e BaP e da atividade ligninolítica de três basidiomicetos isolados de esponjas marinhas. Durante a etapa de seleção do fungo mais eficiente, os três basidiomicetos foram capazes de degradar os HPAs (0,02 e 0,04 mg mL-1 de BaP e pireno, respectivamente) após 7, 14 e 21 dias de incubação, apresentando atividade ligninolítica, sobretudo de Lacase, que possui uma ampla aplicação tecnológica. O fungo Marasmiellus sp. CBMAI 1062 degradou mais de 90% da quantidade inicial de ambos os HPAs após 7 dias de incubação. O crescimento dos basidiomicetos não foi influenciado pelos HPAs, com exceção do Marasmiellus sp. CBMAI 1062, que apresentou maior crescimento micelial em presença dos mesmos. A atividade ligninolítica não apresentou correlação com a degradação nem com o crescimento micelial, para todos os basidiomicetos estudados. Entretanto, os resultados sugerem que na presença dos HPAs pode ter havido indução da produção das enzimas Lacase e MnP. O fungo Marasmiellus sp. CBMAI 1062 foi selecionado para as etapas posteriores devido a sua produção enzimática, crescimento em presença dos HPAs e altas porcentagens de degradação. Após 7 dias de cultivo em presença dos HPAs em meio mineral, este fungo apresentou atividade das enzimas LiP, MnP e Lacase, elevadas taxas de degradação (79,9% de pireno e 95,2% de BaP) e aumento de biomassa, o que sugere o consumo, ao menos em parte, dos HPAs e/ou de seus produtos de degradação como fontes de carbono e energia. Nos experimentos de análise qualitativa de metabólitos formados, foram identificados quatro metabólitos: 1-hidroxipireno, pireno dihidrodiol e dihidroxipireno, derivados da degradação do pireno, e hidroxibenzo[a]pireno, derivado da degradação do BaP. Tais compostos sugerem a degradação dos HPAs via sistema enzimático CYP e epóxido hidrolases. Elevadas porcentagens de degradação foram obtidas em meio com 35 ppm (3,5%) de salinidade e pH 9,0. Contudo, nestas condições, a atividade ligninolítica de Lacase, LiP e MnP foi ausente. O aumento da concentração dos HPAs não diminuiu as taxas de degradação nem o crescimento micelial. De modo geral, as maiores porcentagens de degradação foram alcançadas sob elevada concentração de nutrientes. Através dos experimentos de degradação de BaP, foi possível propor um modelo matemático derivado da regressão múltipla do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para dois fatores. Os resultados do presente trabalho evidenciam o potencial do fungo Marasmiellus sp. CBMAI 1062 para remediação de ambientes salinos e/ou alcalinos bem como para a aplicação biotecnológica de suas enzimas ligninolíticas.

ASSUNTO(S)

hidrocarbonetos policiclicos aromaticos basidiomicetos fungos derivados marinhos enzimas ligninolíticas polycyclic aromatic hydrocarbons basidiomycetes marine-derived fungi ligninolytic enzymes

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