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Title: Degradação de corantes e remediação de efluentes têxteis por extrato bruto de peroxidase de nabo
Other Titles: Degradation of dyes and textile wastewater remediation by crude extract of turnip peroxidase
???metadata.dc.creator???: Silva, Maria Cristina
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Corrêa, Angelita Duarte
???metadata.dc.contributor.advisor-co???: Amorim, Maria Teresa Pessoa Sousa
Santos, Custódio Donizete dos
???metadata.dc.contributor.referee1???: Magriotis, Zuy Maria
Freitas, Matheus Puggina de
Marcussi, Silvana
???metadata.dc.description.concentration???: Agroquímica e agrobioquímica
Keywords: Nabo
Peroxidase
Descoloração
Brassica campestre ssp. Rapifera
???metadata.dc.date.submitted???: 21-Jan-2011
Issue Date: 2014
Citation: SILVA, M. C. Degradação de corantes e remediação de efluentes têxteis por extrato bruto de peroxidase de nabo. 2011. 135 p. Tese (Doutorado em Agroquímica) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2011.
???metadata.dc.description.resumo???: Os corantes têxteis são misturas de compostos com estrutura molecular complexa e de difícil biodegradação. Quando não tratados adequadamente, e lançados em águas residuárias, podem modificar o ecossistema, diminuindo a transparência da água e a penetração da radiação solar. A utilização de peroxidases na remoção de corantes em meio aquoso tem se mostrado uma alternativa promissora. Neste trabalho, a obtenção da enzima peroxidase de várias fontes vegetais, nabo, abobrinha, jiló e batata-doce, foi estudada. Como a peroxidase do nabo (PEN) se destacou com a melhor atividade enzimática, as melhores condições de extração desta enzima foram padronizadas e o seu potencial na descoloração de corantes têxteis foi avaliado. A peroxidase do nabo foi extraída em tampão fosfato de sódio 0,05 mol L-1 pH 6,5 contendo NaCl 0,2 mol L-1, na proporção 1:4 (m/v). O extrato obtido foi precipitado com acetona 65% (v/v), sendo este solvente destilado e posteriormente reaproveitado no processo. O pó cetônico foi ressuspenso no tampão de extração e utilizado como fonte enzimática. Para os ensaios de descoloração, a enzima foi colocada em contato com os corantes estudados e a porcentagem de remoção da cor foi avaliada. A PEN se mostrou eficiente na remoção de cinco importantes corantes industriais, entre eles o corante reativo turqueza remazol G 133% (CTR). Entretanto, a eficiência deste catalisador se mostrou dependente do pH, das concentrações de enzima, substrato e de H2O2 utilizadas. Quando comparada à enzima comercial Horsehadish peroxidase, a PEN apresentou potencial de degradação superior para o corante CTR. A presença de auxiliares químicos geralmente utilizados nos banhos de tingimento influenciou de forma negativa a descoloração enzimática. Além disso, os resultados obtidos revelaram que a velocidade da reação e a taxa de descoloração dependem da estrutura do corante e da posição de seus grupos substituintes. Análises por HPLC/MS com fonte de ionização electrospray no modo ESI+ foram realizadas para avaliar os produtos de oxidação do CTR pela PEN, confirmando a ruptura do grupo cromóforo pela PEN e um mecanismo de oxidação foi proposto. O CTR submetido ao tratamento enzimático apresentou toxicidade elevada quando testado sobre sementes de alface e comparado ao CTR não tratado, necessitando, portanto, da combinação de outros métodos biológicos, para uma possível degradação total dos produtos. O tratamento enzimático poderia ser empregado como tratamento primário, reduzindo a carga de corantes para o sistema de tratamento biológico, para que águas residuárias possam ser reutilizadas e recirculadas para o processo produtivo.
Textile dyes are mixtures of compounds with complex molecular structure and of hard biodegradation. When not treated adequately and thrown into wastewaters, they can modify the ecosystem, decreasing both water transparency and the penetration of the solar radiation. Use of peroxidases in removing dyes in aqueous medium, has proved a promising alternative. In this work, the obtaining the enzyme peroxidase from various plant sources, turnip, radish, zucchini, eggplant, sweet potato, was studied. As the turnip peroxidase stood out with greater enzymatic activity, optimum conditions for extraction of this enzyme have been standardized, and the potential indecolorization of textile dyes was evaluated. Turnip peroxidase was extracted in 0.05 mol L-1 sodium phosphate buffer pH 6.5 containing NaCl 0.2 mol L-1, in proportion 1:4 (v/v). The extract obtained was precipitated with 65% (v/v) acetone, if this solvent is distilled, and later re-utilized in the process. The ketonic powder was re-suspended in the extraction buffer and used as an enzyme source. For the discoloration assays, the enzyme was put into contact with the investigated dyes and the percentage of color removal was evaluated. PEN proved efficient in removing five important industrial dyes, among them the reactive dye remazol turquoise G 133% (CTR). Nevertheless, the efficiency of this catalyzer proved independent of pH, of the enzyme concentrations, substrate and of H2O2 utilized. The presence of chemical auxiliaries generally utilized in the dyeing baths influenced in a negative way in the enzymatic discoloration. In addition, the results obtained revealed that both velocity of reaction and discoloration rate depend upon the day structure and position of its substituent groups. Analyses by HPLC/MS with a source of electrospray ionization in the ESI+ mode were carried out to evaluate the oxidation products of the CTR by PEN confirming the rupture of the chromophore group by HRP and an oxidation mechanism was proposed. The CTR submitted to the enzymatic treatment presented high toxicity when compared with the untreated CTR, therefore requiring the combination of other biological methods, for possible total degradation products. The enzymatic treatment could be employed as a primary treatment, reducing the load of the dyes to the biological treatment system, either applied directly in removing the color of the dyeing baths, for it to be able to reutilized and recirculated for the productive process.
Description: Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agroquímica, área de concentração em Agroquímica e Agrobioquímica, para obtenção do título de Doutor.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/1667
Publisher: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
???metadata.dc.language???: pt_BR
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