Biodegradação de pesticida e produção de enzimas em reatores inoculados com fungo e resíduo lignocelulósico

Abstract

A grande quantidade de casca gerada no processamento da mandioca pode se tornar um passivo ambiental se não forem encontradas alternativas de uso para esse resíduo. Outro problema ambiental é o uso abundante do herbicida paraquat (PQT) tem causado prejuízos ambientais e ecológicos devido à sua persistência no ambiente. Os objetivos deste trabalho foram avaliar: i) a biodegradação fúngica do PQT; ii) a produção fúngica de celulase a partir da casca de mandioca; iii) e a síntese fúngica de α-amilase a partir de substrato da mandioca. O Aspergillus niger AN 400 foi utilizado em todos os testes, com tamanho de inóculo igual a 2 x 106 esporos/mL. Cada experimento teve duração de 168 horas. Na Etapa I, foram estudados reatores aerados em bateladas (2,5 L de volume útil) inoculados com fungo contendo diferentes concentrações de casca de mandioca (0 e 3,0 g/L) e de glicose (0 e 0,5 g/L), mantendo as mesmas concentrações de PQT (30 mg/L) e de solução de Vishniac (1 mL/L). Reatores sem fungo também foram analisados para verificar a adsorção do paraquat na casca de mandioca. Concentração de paraquat,demanda química de oxigênio (DQO) solúvel,pH, sólidos suspensos voláteis e atividade de celulase total foram analisados em diferentes tempos reacionais.Na Etapa II, a atividade dextrinizante da α-amilase foi avaliada em Erlenmeyers (250 mL de volume útil) contendo substrato de mandioca (50 g/L) e meio nutricional. Os resultados da Etapa I mostraram que a taxa de decaimento do PQT se ajustou em um modelo de primeira ordem. As maiores eficiências de remoção de PQT (70,3%) e de DQO (78%) foram registradas no reator com 0,5 g/L de glicose e 1,0 g/L de casca de mandioca (RFPCG 1,0). No entanto, o reator de mesmas condições, porém sem adição de glicose (RFPC 1,0) apresentoueficiências de remoção de PQT e DQO de 69% e 70%, respectivamente, ao final da operação. Isso permite inferir que a glicose não foi determinante para atingir a máxima degradação de PQT. A maior velocidade de decaimento de PQT (2,19 h-1) foi registrada no reator sem fungo com casca 0,5 g/L (RPC 0,5), enquanto que no reator com fungo, a maior velocidade (0,21 h-1) foi obtida no reator com 3 g/L de casca (RFPC 3,0) Isso aconteceu, provavelmente, devido ao processo de adsorção inicial seguido de degradação com remoção de paraquat de 60%, após 168 horas.Quanto a produção de celulase total, a máxima registrada foi de 0,36 FPU/mL no reator com fungo, 3,0 g/L de casca e glicose (RFPCG 3,0). Na Etapa II, a produção má