3. BULGULAR
3.1. Bilgisayar Bağımlılığı ile Benlik Saygısının Demografik Değişkenlerle İlişkisi . 29
Félix Gonçalves de Siqueira1 · Eliane Gonçalves de Siqueira1 · Paula Marcelo Duque Jaramillo2 · Marcos Henrique Luciano Silveira3 · Jürgen Andreaus3 · Fabiana Aparecida Couto4 · Luís Roberto
Batista4 · Edivaldo Ximenes Ferreira Filho1.
1
Laboratório de Enzimologia, Departamento de Biologia Celular, Universidade de Brasília,
Brasília, DF, CEP 70910 900, Brazil. 2Laboratório de Microbiologia Agrícola, Departamento de
Biologia, Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG, CEP 37200 000, Brazil. 3Laboratório de
Química Têxtil, Departamento de Química, FURB - Universidade Regional de Blumenau,
Blumenau, SC, CEP 89012 900, Brazil. 4Laboratório de Microbiologia de Alimentos,
Departamento de Ciências dos Alimentos, Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG, CEP 37200 000, Brazil.
RESUMO
Um dos grandes problemas da industrialização é o volume de resíduos produzidos diariamente e que, algumas vezes, não recebem nenhum tratamento e são lançados no ambiente, criando um problema que está se tornando cada vez mais preocupante. Por esse motivo, cresceu o interesse no aproveitamento dos resíduos industriais como forma de gerar receita para a empresa e, ao mesmo tempo, reduzir o impacto ambiental, eliminando toneladas de subprodutos que podem poluir o ambiente. O algodoeiro produz, além da fibra do algodão, que tem mais de quatrocentas
aplicações industriais e veste quase metade da população humana, vários subprodutos aproveitáveis pelo homem, destacando-se o óleo, que representa cerca 17% de todo o óleo vegetal produzido no mundo e o línter (fibras curtas, menores que 12,7 mm), que tem inúmeras aplicações na indústria, como algodão hidrófilo, tecidos rústicos, pólvora, estofamentos, etc. (Beltrão et al., 2000). O processo de beneficiamento industrial do algodão em fios de algodão produz um resíduo composto por pequenos fragmentos da fibra que tem composição química similar à do material de origem, denominado “piolho”, podendo ser subdividido em “piolho-bom”, “piolho-sujo” e “lixo” (Figura 1). Estudos estão sendo realizados com a finalidade de proporcionar o aproveitamento comercial e a viabilização desses resíduos na cadeia produtiva do algodão, além da redução dos impactos ambientais da indústria (Severino et al., 2003; Firmino et al., 2003).
Os materiais e métodos deste trabalho, que descrevem os experimentos realizados e relatados neste capítulo, estão no artigo publicado (anexado) e também nos Capítulos II e III desta tese.
Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar um dos resíduos da indústria de rebeneficiamento (piolho-de-algodão-sujo) como fonte de carbono indutora para holocelulases de fungos filamentosos em cultivo submerso. Essa fonte de carbono foi comparada com outra fonte lignocelulósica, o engaço de bananeira. Os fungos utilizados nos cultivos foram isolados da compostagem natural de resíduos de uma indústria de rebeneficiamento de fibras de algodão (Hantex Ltda., região do Vale do Itajaí, Gaspar, SC). Foram isolados mais de 20 fungos filamentosos, tendo como destaque: Aspergillus oryzae, Aspergillus terreus, Emericella nidulans (forma teleomórfica de Aspergillus nidulans), Penicillium citrinum, Fusarium proliferatum e
Paecilomyces lilacinum. Alguns extratos brutos foram purificados parcialmente em membranas de
ultrafiltração e cromatografia de filtração em gel, para a observação do comportamento de celulases, hemicelulases e pectinases.
O padrão das holocelulases foi influenciado pelo tipo de resíduos agroindustriais presentes no meio de cultura de cultivo. Os fungos A. oryzae, A. terreus e E. nidulans tiveram resultados significativos na produção de holocelulases, sendo este último fungo produtor de considerável atividade de arabinofuranosidases quando cultivado em piolho-de-algodão-sujo como fonte de carbono (Figura 2). A multiplicidade das enzimas foi evidenciada por fracionamento do extrato bruto por ultrafiltração, filtração em gel (Figura 3) e cromatografia de troca iônica (Figura 4) e análises de gel de eletroforese e zimograma (Figura 5).
Figura 1. Imagens da indústria de rebeneficiamento de algodão no Vale do Itajaí, SC. A) Estoque
de resíduos expurgados por grandes indústrias de beneficiamento do algodão em fio. B) Uma das máquinas (aspiração de pó de filtro) responsáveis pelo rebeneficiamento das fibras de algodão consideradas como expurgo no primeiro beneficiamento em indústria de maior porte. C) Fibras de algodão rebeneficiada, prontas para venda (fibra de segunda qualidade). D) Coleta do material lignocelulósico residual referente à aspiração durante o rebeneficiamento da fibra de algodão (pó- de-filtro). E) F) Compostagem dos resíduos da indústria de rebeneficiamento utilizados depois da formação de húmus para adubação da horta da indústria, sendo estes os locais de coleta das amostras para isolamentos dos fungos filamentosos utilizados neste trabalho.
Figura 2. Atividade de arabinofuranosidase dos extratos brutos de alguns fungos cultivados em
piolho-de-algodão-sujo e engaço de bananeira, que foram submetidos à ultrafiltração em membrana de 300 e, posteriormente, à cromatografia de filtração em gel Sephacryl S-400 e S-200.
Figura 3. Perfil cromatográfico em coluna de filtração em gel (Sephacryl S-400) das atividades enzimáticas de celulases, hemicelulases e pectinase do extrato bruto de Emericella nidulans crescido em piolho-de-algodão-sujo previamente concentrado em membrana de PM 300.
0,509 0,059 0,215 0,083 0,074 0,063 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 A tiv id ad e Ar ab in o fur an o si d ase (UI .m L -1) Arabinofuranosidase 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 UI .m L -1 A 280nm Fração Número A 280 nm Xilanase Mananase Pectinase CMCase Fpase Avicelase
Figura 4. Perfil da cromatografia de troca iônica Q-Sepharose (Aniônica) das frações (50-60) de
filtração em gel S-400 (Figura 3).
Figura 5. Gel de eletroforese (SDS-PAGE12%) com diferentes volumes das amostras de
arabinofuranosidase (A1) e xilanases (X1 e X2) que foram obtidas da cromatografia de troca iônica (Q-Sepharose) (Figura 4). 0,381 0,575 0,577 0,228 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0 10 20 30 40 50 60 UI .m L -1 A 280nm Fração Número Total Protein Xilanase Mananase Pectinase CMCase FPase Avicelase Arabinofuranosidase NaCl (0-1,0 M) X1 X2 A1
O gel de eletroforese (SDS-PAGE) dos picos de atividades de xilanases (X1 e X2) e arabinofuranosidase (A1) feito com diferentes volumes (5, 10 e 20 µL) de amostras apresentou várias bandas de proteicas (Figura 5). Desse modo, a cromatografia de troca iônica Q-sepharose, apesar de separar as enzimas, não foi suficiente para a purificação total das enzimas. No entanto, foi realizado um zimograma para detectar a atividade de xilanase em gel de eletroforese. Neste experimento, pode-se observar que a fração contendo a atividade de arabinofuranosidase (A1) não apresentou, como esperado, atividade de xilanase. Por outro lado, as xilanases (X1 e X2) formaram halos visíveis de atividade no gel (Figura 6). A determinação da massa molecular de X1 e X2 por SDS-PAGE mostrou valores de 23 e 31 kDa, respectivamente (Figura 7).
Figura 6. Zimograma das frações cromatográficas de arabinofuranosidase (A1) e xilanases (X1 e
Figura 7. Sobreposição dos géis de eletroforese (SDS-PAGE – volume de 10 µL) (Figura 5) e o zimograma com xilana oat spelt (Figura 6) para a determinação hipotética das massas moleculares das xilanases (X1 e X2).
A purificação parcial dos extratos brutos por meio de cromatografia de filtração em gel e troca iônica mostrou que holocelulases coeluem com outras proteínas, como se pode observar para xilanases e arabinofuranosidase do E. nidulans no gel de eletroforese. Dessa forma, cabe ressaltar que o uso de enzimas no processamento de resíduos agroindustriais para a produção de outros produtos não é um caminho totalmente compreendido, em função da complexidade das estruturas e da composição desses materiais. Portanto, para a conversão biológica dos resíduos agroindustriais de forma eficiente, é necessário o uso de um consórcio de enzimas que interajam sinergicamente para liberar produtos, como monômeros e oligômeros, que podem ser convertidos em combustíveis e outros subprodutos de interesse industrial e comercial.
REFERÊNCIAS
BELTRÃO, N.E.M. 2000. Algodão: Utilidades – O que fazer com a semente?. Cultivar, Pelotas, 2(17):36-39.
FIRMINO, P.T.; BELTRÃO, N.E.M.; CARDOSO, G.D.; LIV SOARES SEVERINO, L.S. 2003.
Alternativas de aproveitamento do resíduo industrial da fibra de algodão (piolho e lixo).
4°Congresso Brasileiro de Algodão, CD ROOM - Campina Grande,
www.cnpa.embrapa.br/produtos/algodao/publicacoes/.../376.pdf.
SEVERINO, L.S.; FARIAS, V.A.; LIMA, L.D.; FIRMINO, P.T.; BELTRÃO, N.E.M.; CARDOSO, DIONÍZIO, G. 2003. Crescimento do algodoeiro em resposta à aplicação de resíduos industriais da fibra de algodão. Revista Brasileira de Oleaginosa e Fibrosas, disponível em www.cnpa.embrapa.br/produtos/algodao.
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