Biotransformação da cinza da casca de arroz em nanopartículas de sílica mediante Fusarium oxysporum

Abstract

RESUMONeste estudo avaliou-se uma rota biológica à temperatura ambiente para a biotransformação da cinza da casca de arroz em nanopartículas de sílica empregando o fungo Fusarium oxysporum. Foram realizados ensaios e monitorou-se a produção de biomassa fúngica, pH e concentração de sílica solúvel em meio de cultura contendo cinza durante 270 h a uma temperatura de 25°C, com uma concentração inicial de biomassa de 0,3 g/L (base úmida) in situ. A cinza antes e após o tratamento foi analisada por espectroscopia de infravermelho IV; MEV e DRX. Os resultados deram indícios que com o processo biológico à temperatura ambiente ocorre uma biotransformação da cinza da casca de arroz, gerando sílica solúvel e cristalina no meio de cultura. Tais resultados indicam a possibilidade da síntese por via biológica de nanomateriais óxidos.Palavras-chave: Cinza da casca de arroz, sílica, bioprocessamento, Fusarium oxysporum, nanomateriais. Biotransformation of rice husk ash in silica nanoparticles by Fusarium oxysporum ABSTRACTIn this study a biological route at room temperature for the biotransformation of rice husk ash (RHA) in silica nanoparticles using the fungus Fusarium oxysporum was evaluated. Some tests were carried out by monitoring the fungal biomass production, pH, soluble silica on culture medium with rice husk ash and fungi, during 270 h at a 25°C temperature and 0.3 g/L (wet basis) biomass concentration, in situ. The RHA was analyzed before and after processing by SEM and XRD. The results indicated that trhrough a biological process at room temperature a biotransformation of rice husk ash is reached by bioleaching and enzymatic action allowing the synthesis of oxidic nanomaterials. Keywords: Rice husk ash, silica, bioprocessing, Fusarium oxysporum, nanomaterials INTRODUÇÃOA cinza da casca de arroz (CCA) é um subproduto agrícola empregado como biocombustível em diferentes processos como pirólise, gaseificação e combustão em leitos fixos e fluidificados especialmente em indústrias de beneficiamento de arroz [1][2][3]. A quantidade de sílica presente na CCA pode variar entre 80 e 97% dependendo das condições de queima e sua estrutura encontra-se, principalmente, na forma amorfa [1,4].A sílica é um material inorgânico empregado em uma ampla gama de aplicações comerciais como peneiras moleculares, suporte para catalisadores, materiais eletrônicos, assim como na indústria civil como pozolana no cimento e na produção de abrasivos de carbeto de silício, entre outros [4][5][6][7]. As partículas de sílica apresentam baixa densidade e alta resistência térmica e química. Com a diminuição no tamanho de partícula, a reatividade da sílica aumenta significativamente, facilitando, por exemplo, o processo de sinterização. Atualmente, a síntese de nanoestruturas da sílica é feita em condições extremas de pH, usando produtos como HCl, H 2 SO 4 , HNO 3 , NaOH e NH 4 OH [8], além de pressões e temperaturas elevadas [9], eventual-

Overview of the Impacts of Microbial Biotransformation Bioprocesses – A Review

“…This biotechnology has also been linked to genetic and biochemical issues, evaluating the alterations that secondary metabolites, dispersed in the environment, It must be mentioned that concomitant biotransformation has also been addressed at the intersection of activities in the food industry and industrial innovations. Used in modern chemistry as a tool capable of signaling biological routes for obtaining the most varied products, such as nanoparticles from waste from the agroindustry, reducing their quantities and promoting the obtaining of value-added products (PINEDA et al, 2012), or obtaining secondary metabolites with potential for medicine, agriculture or industry (VALENTE et al, 2013).…”

“…Microbial biotransformation can be understood as a biotechnology based on the oxidation of organic compounds through biological routes, from micro-organisms or enzymes secreted by them (PINEDA et al, 2012;SILVA et al, 2012;OLIVEIRA et al, 2015). Demonstrating to be efficient in a wide range of research areas, according to what has been developed and reported in scientific productions.…”

“…The microbiological events of microbial bioconversion have been applied in areas such as food microbiology, and can be perceived as an alternative to increase the functional effect and bioavailability of compounds (SILVA et al, 2012), in environmental microbiology, as a mediating tool in reducing the concentrations of compounds harmful substances with marked difficulty of degradation present in the environment, such as chlorophenols, showing potential for the development of research related to bioremediation (LUCARINI; OLIVEIRA; GIANETTI, 2017), in clinical microbiology, presenting potential for differentiating pathogenic microorganisms in diagnoses ( SOUZA; CORBELLINI, 2019), as well as in the agro-industrial context, participating as a biological route for the synthesis of oxide nanomaterials, such as, for example,silica nanoparticles (PINEDA et al, 2012). The impacts of using this biotechnology can also be perceived in other areas of research, such as pharmacology, molecular biology and biochemistry.…”

Comparação entre ácidos para a extração de sílica a partir do farelo de trigo

“…Na Figura 7 observa-se o difratograma da amostra I, identificando a parte amorfa na cinza da casca de trigo e sílica, apresentando um halo amorfo nos ângulos de difração (2θ) de 18º a 38º e contendo dois picos dentro deste halo amorfo, indicando cristalização. Esses picos cristalinos correspondem ao polimorfo cristalino denominado de cristobalita, com índice de Muller (101) referente ao pico principal [33,34]. Segundo ARAS e KRISTALY [35] a alta concentração de sílica sempre corresponde a alta concentração de quartzo, entretanto em função da diversa quantidade de outros elementos presentes na amostra como identificados por EDS e a elevada temperatura de aquecimento, pode ter sido um fator importante para conversão da estrutura de quartzo para cristobalita [33].…”

Evaluation of BTEX adsorption in industrial effluent through the percolation method using rice husk ash as adsorbent material

“…According to Pineda et al (2012), the peaks related to silica are comprised between the wave lengths of 500 to 1250 cm -1 and in the range of 540 to 800 cm -1 , associated with the balance and flexion mode of the compound containing silica (SiO2). All the samples showed intense absorption between 950 and 1150 cm -1 ( Figure 5), attributed to the vibrations of the stretching of Si-O-Si asymmetrical molecules (CHAVES et al, 2009;FERNANDES et al, 2018;MANIQUE et al, 2012).…”