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Utilização de hypocrea lixii para produção de nanopartículas de cobre em escala laboratorial (2016)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: MARANGONI, MARIANA - EP
  • USP Schools: EP
  • Subjects: NANOPARTÍCULAS; FUNGOS; BIOMASSA
  • Language: Português
  • Abstract: No presente trabalho foi avaliada a capacidade de síntese de nanopartículas de cobre pelo fungo filamentoso Hypocrea lixii. Para tanto, o cultivo do fungo foi otimizado em função da concentração celular e do aspecto das hifas. Verificou-se que o cultivo realizado com inóculo de suspensão de esporos congelados em meio contendo extrato de malte forneceu concentração celular de 10g/L consistentemente, além de um aspecto sem aglomerados de células. A capacidade de biossorção de íons cobre (II) da biomassa não viável do fungo Hypocrea lixii foi avaliada, utilizando-se isotermas de biossorção. Verificou-se que o valor máximo de remoção calculado através do modelo de Langmuir é de 17,4mg/g, que foi considerado condizente com o valor reportado na literatura para o mesmo fungo. Para a síntese de partículas, inicialmente foram utilizadas biomassa viável e não viável do fungo. Após análise de microscopia eletrônica de transmissão (MET) constatou-se a formação de nanopartículas de diâmetro médio de 15nm no interior e na parede das células para a biomassa não viável. Para a biomassa viável verificou-se a formação de partículas apenas no exterior das células, com diâmetro médio de 30nm. Foi investigado o uso de extratos de suspensão de biomassa viável e não viável, obtidos através do contato das biomassas com água deionizada por 24 horas. Análises de microscopia eletrônica para esses extratos indicaram a formação de partículas de diâmetro médio de 12nm, para o extrato de biomassa viável, e de 10nm para o extrato de biomassa não viável. Um método de obtenção de extrato através de centrifugação de células não viáveis também foi investigado para a síntese de nanopartículas. Análises de microscopia eletrônica de transmissão confirmaram a formação de nanopartículas de diâmetro médio igual a 13nm.Foi realizada análise de EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) nas partículas obtidas em amostras de extrato proveniente de centrifugação de células não viáveis e verificou-se que são compostas apenas de cobre, confirmando a capacidade de síntese de nanopartículas metálicas. Outras técnicas de caracterização como difração de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FT-IR) e espectrofotometria (UV-Vis) foram realizadas, porém não forneceram resultados conclusivos. Como forma de verificar os compostos que poderiam estar envolvidos na síntese das partículas através dos diferentes extratos, foram realizadas análises de espectrometria de massas (MALDI-TOF) e cromatografia gasosa. Através dessas análises foi possível verificar que os compostos que interagem com os íons cobre (II) são aminoácidos, ácidos graxos e açúcares. Apenas no extrato de centrifugação de células não viáveis foi possível verificar a presença de compostos com peso molecular na faixa entre 4kDa e 20kDa, compatível com proteínas. Uma vez confirmada a capacidade de síntese através de diferentes métodos, foi realizado um delineamento de experimentos central rotacional completo como forma de investigar a influência dos parâmetros pH e temperatura no diâmetro das partículas formadas com o extrato de centrifugação de células não viáveis. O diâmetro das partículas sintetizadas em cada ensaio foi medido através de análise de espalhamento de luz dinâmico (DLS). Através dos resultados, um modelo de segundo grau foi calculado utilizando-se o software Minitab® e verificou-se que tanto o pH quanto a temperatura não possuem contribuição significativa no tamanho das partículas sintetizadas.Além disso, observou-se que os diâmetros obtidos para os ensaios foram consideravelmente maiores que o obtido através das análises de microscopia eletrônica de transmissão (MET). Considerou-se que essa observação é resultado da presença de ligantes que atuam como estabilizadores das partículas e que contribuem para o aumento virtual do diâmetro medido. Esses ligantes podem ser compostos presentes no extrato e que não aparecem nas análises de microscopia por falta de contraste. Além disso, a análise de DLS é uma medida indireta de diâmetro e são necessárias outras análises para confirmar os resultados obtidos. Através dos resultados obtidos no presente trabalho, houve confirmação da capacidade de síntese de nanopartículas de cobre do fungo Hypocrea lixii e apresentação de metodologias promissoras que podem, após mais estudos, tornar-se um processo industrial.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 12.05.2016
  • Acesso online ao documento

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    • ABNT

      MARANGONI, Mariana; NASCIMENTO, Cláudio Augusto Oller do. Utilização de hypocrea lixii para produção de nanopartículas de cobre em escala laboratorial. 2016.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2016. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-22082016-112154/pt-br.php >.
    • APA

      Marangoni, M., & Nascimento, C. A. O. do. (2016). Utilização de hypocrea lixii para produção de nanopartículas de cobre em escala laboratorial. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-22082016-112154/pt-br.php
    • NLM

      Marangoni M, Nascimento CAO do. Utilização de hypocrea lixii para produção de nanopartículas de cobre em escala laboratorial [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-22082016-112154/pt-br.php
    • Vancouver

      Marangoni M, Nascimento CAO do. Utilização de hypocrea lixii para produção de nanopartículas de cobre em escala laboratorial [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-22082016-112154/pt-br.php

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