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Authors
Abstract(s)
The present research work focused on the decolourisation of reactive dyes mediated by yeast. It comprises the decolourisation of the dyes Remazol Black B-A, Remazol Yellow RR, Levafix Blue CA, Levafix Red CA, Everzol Yellow, Sumifix Yellow, Sumifix Red, Everzol Red, Samofix Black, Navy Everzol ED, Sumifix Blue ESC, Sumifix Blue and Everzol Blue LED, mediated individually by yeast strains LIIIST7 (Candida tropicalis), LIVST11 (Saccharomycete sp), HOMOGS20 (Candida parapsilosis), HOMOGST27 (Yarrowia lipolytica), HOMOGST27A (Yarrowia lipolytica), LIIIS36 (Candida pseudoglaebosa) isolated from wastewater treatment plant and strain HOMOGST31 (Kluyveromyces marxianus) isolated from cheese. The strains were morphologically characterized in PDA and species identification was performed by molecular biology methods using both ITS (ITS 4 – ITS 5) and 26S rDNA (NL 1 – NL 4) set of primers. Colour reduction was assessed in Normal Solid Decolourisation Media NSDM and Normal Decolourisation Media NDM supplied with individual dyes and also with a mix of most of the dyes. The strains exhibited different processes of decolourisation, which occurred through mechanisms of biosorption (colourful yeast cells pellet) or through true decolourisation mechanisms. The presence of colourless yeast cell pellet associated with supernatant reduction of colour indicates an underlying biodegradation mechanism. LIIIS36 strain exhibited high tolerance and decolourisation capacity in solid media and the highest efficiency in decolourisation for all the dyes tested in a period of time ranging between 12 – 24 h. Enzymatic activities of manganese peroxidase (MnP), azoreductase, oxidoreductase and laccase were detected for LIIIS36, with the reductase activity being the most relevant. The intracellular extract was used to perform protein separation trough FPLC, which allowed the purification of protein fractions that afterwards showed oxidoreductase activity. Phytotoxicity response for the decolourisation products from LIIIS36 cultures was performed using a Trifolium pratense assay resulting in the effective concentration (EC) similar both for the decolourisation supernatant and the supernatant of yeast growth without dyes. Candida pseudoglaebosa LIIIS36 has revealed important traits which make it a promising strain for a yeast-based biological decolourisation process for reactive dyes.
O presente trabalho de investigação esteve focado na descoloração de corantes reativos mediada por leveduras. Compreendeu a descoloração dos corantes de Remazol Black B-A, Remazol Yellow RR, Levafix Blue CA, Levafix Red CA, Everzol Yellow, Sumifix Yellow, Sumifix Red, Everzol Red, Samofix Black, Navy Everzol ED, Sumifix Blue ESC, Sumifix Blue and Everzol Blue LED, mediada individualmente pelas estirpes de leveduras LIIIST7 (Candida tropicalis), LIVST11 (Saccharomycete sp.), HOMOGS20 (Candida parapsilosis), HOMOGST27 (Yarrowia lipolytica), HOMOGST27A (Yarrowia lipolytica), e LIIIS36 (Candida pseudoglaebosa) isolados de amostras de plantas de tratamento de águas residuais e a estirpe HOMOGST31 (Kluyveromyces marxianus) isolado de queijo. As estirpes foram caracterizadas morfologicamente em PDA e identificação das espécies foi realizada por métodos de biologia molecular usando os primers ITS (ITS 4 – ITS 5) e 26S rDNA (NL 1 - NL 4). A redução de cor foi realizada em Normal Solid Decolurisation Media NSDM e Normal Decolourisation Media NDM individualmente com cada um dos corantes e também com uma mistura de todos os corantes azóicos. As estirpes apresentaram diferentes processos de descoloração, que ocorreram através de mecanismos de biosorção (biomassa de levedura colorida) ou através de mecanismos verdadeiros de descoloração com biodegradação subjacente (presença de células de levedura sem cor na biomassa associados com redução da cor no sobrenadante), ou através dos dois processos, dependendo do corante e da estirpe. A estirpe LIIIS36 apresentou alta tolerância e descoloração em meio sólido e a maior eficiência na descoloração para todos os corantes testados em um período de tempo variando entre 12 - 24 horas. Actividades enzimáticas de manganês peroxidase (MnP), azoreductase, oxireductase e lacase foram detectados para LIIIS36, sendo a atividade redutase a mais relevante. O extracto intracelular foi utilizado para separar as proteínas mediante FPLC, o que permitiu a purificação das frações de proteínas que foram posteriormente avaliados para atividade oxiredutase. A fitotoxicidade dos produtos da descoloração mediada por a estirpe LIIIS36 foi realizada usando Trifolium pratense, que resultou similar na concentração efectiva EC tanto para a sobrenadante da descoloração como para a sobrenadante do crescimento da levedura sem corantes. Candida pseudoglaebosa LIIIS36 revelou importantes características que a tornam uma estirpe promissora em processos biológicos de descoloração de corantes reativos.
O presente trabalho de investigação esteve focado na descoloração de corantes reativos mediada por leveduras. Compreendeu a descoloração dos corantes de Remazol Black B-A, Remazol Yellow RR, Levafix Blue CA, Levafix Red CA, Everzol Yellow, Sumifix Yellow, Sumifix Red, Everzol Red, Samofix Black, Navy Everzol ED, Sumifix Blue ESC, Sumifix Blue and Everzol Blue LED, mediada individualmente pelas estirpes de leveduras LIIIST7 (Candida tropicalis), LIVST11 (Saccharomycete sp.), HOMOGS20 (Candida parapsilosis), HOMOGST27 (Yarrowia lipolytica), HOMOGST27A (Yarrowia lipolytica), e LIIIS36 (Candida pseudoglaebosa) isolados de amostras de plantas de tratamento de águas residuais e a estirpe HOMOGST31 (Kluyveromyces marxianus) isolado de queijo. As estirpes foram caracterizadas morfologicamente em PDA e identificação das espécies foi realizada por métodos de biologia molecular usando os primers ITS (ITS 4 – ITS 5) e 26S rDNA (NL 1 - NL 4). A redução de cor foi realizada em Normal Solid Decolurisation Media NSDM e Normal Decolourisation Media NDM individualmente com cada um dos corantes e também com uma mistura de todos os corantes azóicos. As estirpes apresentaram diferentes processos de descoloração, que ocorreram através de mecanismos de biosorção (biomassa de levedura colorida) ou através de mecanismos verdadeiros de descoloração com biodegradação subjacente (presença de células de levedura sem cor na biomassa associados com redução da cor no sobrenadante), ou através dos dois processos, dependendo do corante e da estirpe. A estirpe LIIIS36 apresentou alta tolerância e descoloração em meio sólido e a maior eficiência na descoloração para todos os corantes testados em um período de tempo variando entre 12 - 24 horas. Actividades enzimáticas de manganês peroxidase (MnP), azoreductase, oxireductase e lacase foram detectados para LIIIS36, sendo a atividade redutase a mais relevante. O extracto intracelular foi utilizado para separar as proteínas mediante FPLC, o que permitiu a purificação das frações de proteínas que foram posteriormente avaliados para atividade oxiredutase. A fitotoxicidade dos produtos da descoloração mediada por a estirpe LIIIS36 foi realizada usando Trifolium pratense, que resultou similar na concentração efectiva EC tanto para a sobrenadante da descoloração como para a sobrenadante do crescimento da levedura sem corantes. Candida pseudoglaebosa LIIIS36 revelou importantes características que a tornam uma estirpe promissora em processos biológicos de descoloração de corantes reativos.
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Keywords
Reactive dye decolourisation Yeast Enzymatic activity Biosorption Phytotoxicity Descoloração de corantes reativos Levedura Atividade enzimática Fitotoxicidade Biosorção