Modelagem e simulação de biorreator operando com fungos Trametes versicolor para produção de enzima Lacase

Abstract

A utilização de enzimas para o tratamento ou remoção de poluentes ambientais tem interesse crescente, pois apresenta alta eficiência, seletividade e reações ambientalmente saudáveis. Neste trabalho escolheu-se o fungo Trametes versicolor conhecido como fungo da podridão branca da madeira, que é capaz de produzir enzimas oxidativas, classificadas como lacase (p-difenol: dioxigênio oxidoredutase – EC 1.10.3.2) é uma polifenol oxidase que atua sobre uma variedade de doadores de hidrogênio aromáticos e espécies inorgânicas, incluindo íons Mn+2. O fungo Trametes versicolor é eficiente produtor de lacase e está sendo utilizado com sucesso na fermentação de resíduos agroindustriais e na descoloração de efluente Kraft, além de diferentes corantes. A ampla gama de substratos sobre os quais a lacase pode atuar é uma característica que direciona para seu emprego na biorremediação de ambientes complexos como o efluente de indústrias, que apresenta uma composição bastante variável em função da sazonalidade de produção. A chave para o sucesso na aplicação industrial está na identificação de novas enzimas e na pesquisa das condições específicas de trabalho. A primeira parte do trabalho envolveu a otimização da produção da lacase em erlenmeyer e a modelação matemática dos resultados experimentais para a determinação dos parâmetros cinéticos. Para a otimização da produção da lacase em erlenmeyer, diferentes indutores foram utilizados: cobre, o-toluidina e etanol. Estudou-se também a situação de limitação de carbono. A segunda parte do trabalho envolveu a produção de lacase em biorreator utilizando o meio otimizado em erlenmeyer e os parâmetros cinéticos estimados, com base no qual foi realizada a simulação do processo fermentativo através dos modelos matemáticos propostos que foram capazes de descrever adequadamente o comportamento do processo, reproduzindo os dados de literatura.