Análise da adesão bacteriana do bioplástico obtido a partir do

N.B Fonseca; P.R Siliano
Análise da adesão bacteriana do bioplástico obtido a partir do
Hedychium coronarium (Lírio do Brejo)
Nayara Belo Fonseca1 Priscila Reina Siliano 2
¹Graduado em Quimica pelo Centro Universitário Fundação Santo André, CUFSA.
²Profa Dra. e Docente do Centro Universitário Fundação Santo André
Centro Universitário Fundação Santo André – CUFSA, Santo André – SP [Brasil]
Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras –FAFIL
Endereço postal: Av Príncipe de Gales 821 Bairro Príncipe de Gales Santo Andre SP CEP 09060650 e-mail [email protected], [email protected]
Resumo
A necessidade de geração de materiais para consumo humano e seu posterior descarte faz
com que ocorram problemas ambientais com ênfase na extração de matérias-primas e o
seu destino final pós-consumo. Enfatiza-se, atualmente, o desenvolvimento de
tecnologias que sejam indicadas ao melhor aproveitamento de matérias-primas de origem
vegetal que sejam não alimentícias, de fácil obtenção e biodegradáveis. A adesão é o
primeiro passo para a instalação bacteriana no material, para posterior biodegradação.
Com esse objetivo, esse trabalho apresenta o desenvolvimento de tecnologia que
possibilite o melhor aproveitamento do vegetal Hedychium coronarium (Lírio do brejo),
que é de fácil proliferação, sendo atualmente prejudicial a outras espécies consideradas
mais nobres. Assim, foi realizada a extração do amido do rizoma do lírio do brejo por
trituração e sucessivas lavagens com água e decantação, e realizou-se a sua purificação
com outras lavagens com álcool etílico; dessa forma, separou-se o amido dos demais
constituintes. Após a secagem, o amido extraído foi direcionado à obtenção de bioplástico
por adição de plastificantes em condições adequadas de temperatura, tempo,
concentrações e pH, obtendo-se um filme com as propriedades adequadas (espessura,
aderência, maleabilidade e tingibilidade). Para verificação da adesão bacteriana, o
bioplástico obtido foi submetido à inoculação de diversas bactérias. Com os resultados,
através dos testes realizados, foi possível conferir que o filme obtido é um meio propício
à adesão de bactérias. A presença de bactérias aderidas ao plástico é um fator positivo no
ponto de vista da biodegradação, pois a instalação dos micro-organismos é de suma
importância no processo.
Palavras-chave: Hedychuim coronarium, bioplástico, biodegradação, bactérias
UNISANTA Bioscience Vol. 6 nº 2 (2017) p. 87-92
pág. 87
N.B Fonseca; P.R Siliano
Abstract
The need to generate materials for human consumption and its subsequent disposal causes
environmental problems to occur, with an emphasis on the extraction of raw materials
and their final destination after consumption. At present, the development of technologies
that are indicated to the best use of raw materials of plant origin that are non-food, easy
to obtain and biodegradable are emphasized. Adhesion is the first step for bacterial
installation in the material, for further biodegradation. With this aim, this work presents
the development of technology that allows the best use of the plant Hedychium
coronarium (Lily of the marsh), which is easily proliferated, and is currently harmful to
other species considered more noble. Thus, the rhizome starch was extracted from the
marsh by grinding and successive washes with water and decantation, and its purification
was carried out with other washes with ethyl alcohol; In this way, the starch was separated
from the other constituents. After drying, the extracted starch was directed to the
preparation of bioplastic by the addition of plasticizers under suitable conditions of
temperature, time, concentrations and pH, obtaining a film with the appropriate properties
(thickness, adhesion, malleability and dyeability). To verify the bacterial adhesion, the
obtained bioplastic was submitted to the inoculation of several bacteria. With the results,
through the tests performed, it was possible to verify that the obtained film is a medium
conducive to the adhesion of bacteria. The presence of bacteria adhered to the plastic is a
positive factor from the point of view of biodegradation, since the installation of the
microorganisms is of paramount importance in the process.
Key words: Hedychuim coronarium, bioplastic, biodegradation, bacteria
Visando minimizar esses impactos,
Introdução
alguns projetos focaram-se na busca por
Um grande problema da atualidade é o
tempo que os materiais levam para se
degradar no ambiente. O plástico, por
exemplo, pode demorar até 200 anos
para retornar ao ciclo biogeoquímico.
Considera-se que parte do plástico
utilizado é reciclado, mas uma parcela
considerável
incorretamente
é
gerando
descartada
impactos
ambientais. (1)
UNISANTA Bioscience Vol. 6 nº 2 (2017) p. 87-92
fontes capazes de substituir os polímeros
atuais
por
resultados
biodegradáveis.
foram
Alguns
satisfatórios
com
obtenção de géis com alto poder de
moldagem, podendo ser destinado a
diversos fins. (2)
O Hedychium coronarium (lírio do
brejo) é considerado uma espécie
invasora e uma praga nas margens de
rios, adicionando ao mesmo compostos
pág. 88
N.B Fonseca; P.R Siliano
orgânicos que, quando adicionados à
Secagem em Dessecador e Obtenção do
cadeia do polímero, atraem micro-
Bioplástico (4,5,6).
organismos e ao serem colocados em um
Foram utilizadas culturas bacterianas,
ambiente microbiano ativo, como nos
encontradas
lixões e aterros sanitários, os fungos e
Laboratório de Biologia do Centro
bactérias
Universitário Fundação Santo André,
formam
colônias
de
decomposição, promovendo assim a
Escherichia
biodegradação deste material (3)
aureus,
Esse
trabalho
visa
analisar
a
na
bacterioteca
coli,
Klebsiella
do
Staphylococcus
pneumoniae
e
Pseudomonas aeruginosa, nos testes
biodegradação do bioplástico obtido a
microbiológicos.
partir do Hedychium coronarium (lírio
Para o teste de adesão em plástico, as
do brejo) sob ação microbiológica.
amostras
de
bioplásticos
foram
inoculadas em Meio Líquido Caldo
Metodologia
Nutriente (Merck, Alemanha) já crescido
Foram utilizadas duas metodologias,
com a cepa bacteriana por 24h a 37°C. O
sendo a primeira para a produção do
plástico permaneceu em inoculação no
bioplástico e a outra para os testes de
caldo bacteriano por mais 24h à 37ºC .
biodegradabilidade.
Após este período, as bactérias foram
Para a Produção do bioplástico, os
retiradas e o bioplástico foi lavado
procedimentos foram feitos com base na
repetidas vezes com Solução Salina
metodologia
ordem
0,9% estéril para eliminar bactérias não
cronológica: Extração da Matéria Prima,
aderidas. Posteriormente, novo meio de
Limpeza e Seleção, Descascamento e
cultura
Corte,
Amido,
introduzido no tubo de ensaio com o
Trituração, Filtração, Retenção de Água
bioplástico, permanecendo a 37°c por
para Decantação do Amido, Retirada do
24h.
amido decantado, Lavagem com Álcool
Antes da inoculação bacteriana, o
Anidro, Filtração em Bomba à Vácuo,
plástico foi testado quanto à sua
Secagem em Estufa, Secagem em
esterilidade, agitando-o em um tubo de
Dessecador,
ensaio estéril com soro fisiológico e
descrita
Conservação
Maceração
na
do
do Amido,
estéril
(sem
Formação de Solução de Amido com
mergulhando-o
Água Adição de Plastificantes, Adição
estéril por 48h a 37ºC.
em
bactérias)
caldo
foi
nutriente
de Corantes, Secagem em Estufa,
UNISANTA Bioscience Vol. 6 nº 2 (2017) p. 87-92
pág. 89
N.B Fonseca; P.R Siliano
Inúmeros trabalhos mostram a adesão
Resultados
bactéria em plásticos sintéticos e em
Após a obtenção do bioplástico, o
mesmo foi testado quanto à sua
esterilidade.
turvação
O
em
material
meio
apresentou
de
cultura,
evidenciando a presença de bactérias.
Após análise de coloração de Gram e
teste da catalase, conclui-se a presença
da bactéria do gênero Staphylococcus no
plástico.
Todas
outros materiais (7,8,9).
No presente trabalho, a obtenção do
bioplástico a partir do lírio do brejo, se
mostrou uma técnica rápida e eficiente.
Na literatura existem alguns relatos
relacionando o óleo essa planta à
atividade antimicrobiana (10,11,12).
A
pré-existência
Staphylococcus
as
bactérias
bioplástico
nos
inoculadas
testes
de
no
adesão,
conseguiram aderir ao material mesmo
após as lavagens.
no
da
bactéria
bioplástico
é
explicável pois todos o procedimentos de
obtenção foi realizados de maneira não
asséptica.
Outro ponto é a carga
microbiana que a planta traz consigo do
habitat. O Staphylococcus é uma bactéria
Discusssão
comumente encontrada nos ambientes e
nos objetos (13).
A necessidade de geração de materiais
para consumo humano e seu posterior
descarte faz com que ocorram problemas
ambientais com ênfase na extração de
matérias-primas e o seu destino final
pós-consumo. Enfatiza-se, atualmente, o
desenvolvimento de tecnologias que
sejam
indicadas
ao
melhor
Com os resultados, através dos testes
realizados, foi possível conferir que o
filme obtido é um meio propício à adesão
de bactérias. A presença de bactérias
aderidas ao plástico é um fator positivo
no ponto de vista da biodegradação, pois
a instalação dos micro-organismos é de
suma importância no processo.
aproveitamento de matérias-primas de
origem
vegetal
alimentícias,
de
que
sejam
fácil
obtenção
não
e
biodegradáveis. A adesão é o primeiro
passo para a instalação bacteriana no
material, para posterior biodegradação.
Conclusão
Conclui-se que a geração do bioplástico
através do lírio do brejo é uma técnica
viável e eficaz, e que a fixação de
bactérias no plástico evidencia que o
material é apto para aderência desses
UNISANTA Bioscience Vol. 6 nº 2 (2017) p. 87-92
pág. 90
N.B Fonseca; P.R Siliano
microrganismos que possuem potencial
biodegradável.
Referências bibliográficas
1-BEZERRA, Miriam Alves; AQUINO,
Denize Tomaz de (Comp.). Preservação
Ambiental e Cidadania.
2009.
Disponível
em:
<http://observatoriogeograficoamericala
tina.org.mx/egal12/Ensenanzadelageogr
afia/Investigacionydesarrolloeducativo/
30.pdf>. Acesso em: 25 set. 2015.
2-FAKHOURI,
Farayde
Matta.
Bioplásticos flexíveis e biodegradáveis à
base de amido e gelatina. Tese
(doutorado) – Universidade Estadual de
Campinas. Faculdade de Engenharia de
Alimentos. 2009. Disponível em:
<http://www.bibliotecadigital.unicamp.
br/document/?code=000436205&fd=y>.
Acesso em 07 out. 2015.
3-ZENNI,
Rafael;
Hedychium
coronarium J. König. - lírio-do-brejo.
Disponível
em
<http://www.institutohorus.org.br/index
.php?modulo=inf_banco_imagens_hedy
chium_coronarium> Acesso em: 13 out.
2015.
4-MOURA, W. de S. Extração e
caracterização do amido do Hedychium
coronarium e elaboração de filmes
biodegradáveis. 96 p. (Mestrado em
Ciências Moleculares) - Universidade
Estadual de Goiás, Anápolis, 2008.
Disponível
em:
<http://www.unucet.ueg.br/biblioteca/ar
quivos/Wellington.pdf>. Acesso em 09
out. 2015.
UNISANTA Bioscience Vol. 6 nº 2 (2017) p. 87-92
5-MOTA, R. D. P. Elaboração e
caracterização de filmes biodegradáveis
através de blenda polimérica de amido de
lírio do brejo (Hedychium coronarium) e
de amido de fruto-do-lobo (Solanum
lycocarpum st. Hill). – Anápolis - Goiás.
/ Rejane Dias Pereira Mota – Anápolis:
Universidade Estadual de Goiás, Curso
de Mestrado em Ciências Moleculares,
2009.
Disponível
em:
<http://www.unucet.ueg.br/biblioteca/ar
quivos/Rejane.pdf>. Acesso em 09 out.
2015.
6-SILVA, P. L. R. ; JOCA, J. F. S. ;
SILVA, T. A. ; SANTOS, J. A. ;
FONSECA, N. B. . Obtenção de
Bioplástico, papel e essência a partir do
Hedychium coronarium (Lirio do Brejo).
In: Febrace- Feira Brasileira de ciências
e engenharias, 2011, São Paulo. Febrace
9. São Paulo: EDUSP. v. 9. p. 34-34.
7-GALUTTI, Paola Giovanna Falasca;
TAMOTO,
Henrique
Takaaki.
Proliferação bacteriana e controle
microbiológico em plásticos utilizados
em laboratório, Centro Universitário
Fundação
Santo
André,
2011.
Disponível
em:
<http://webcache.googleusercontent.co
m/search?q=cache:http://www3.fsa.br/p
roppex/piic2012/705533.doc&gws_rd=
cr&ei=7-EoVpDtFouWwASHiI74Ag>
Acesso em 10 fev. 2017.
8-Yu K, Lo JC, Yan M, Yang X, Brooks
DE,
Hancock
RE,
Lange
D,
Kizhakkedathu
JN.
Anti-adhesive
antimicrobial peptide coating prevents
catheter associated infection in a mouse
urinary infection model. Biomaterials.
pág. 91
N.B Fonseca; P.R Siliano
2017
Feb;116:69-81.
doi:
10.1016/j.biomaterials.2016.11.047.
9-Borges LP, Ferreira-Filho JC,
Martins JM, Alves CV, Santiago BM,
Valença AM. Adherence of Oral
Bacteria to Different Types of Tongue
Piercings.
ScientificWorldJournal.
2016;2016:7349371.
10Chemical
composition
and
antibacterial activity of rhizome oils
from five Hedychium species.
Suksathan
R,
Sookkhee
S,
Anuntalabhochai S, Chansakaow S.
Nat Prod Commun. 2013 Apr;8(4):51922.
11- Joshi S, Chanotiya CS, Agarwal G,
Prakash O, Pant AK, Mathela CS.
Terpenoid compositions, and antioxidant
and antimicrobial propeties of the
rhizome essential oils of different
Hedychium species. Chem Biodivers.
2008
Feb;5(2):299-309.
doi:
10.1002/cbdv.200890027.
12- Joy B, Rajan A, Abraham E
Antimicrobial activity and chemical
composition of essential oil from
Hedychium coronarium. Phytother Res.
2007 May;21(5):439-43.
13- TORTORA, Gerald J.; FUNKE,
Berdell R.; CASE, Christine L.
Microbiologia. 8. Ed. Porto Alegre:
Artmed, 2005. 894 p.
UNISANTA Bioscience Vol. 6 nº 2 (2017) p. 87-92
pág. 92