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Tipo do documento: Dissertação
Title: Influências e alterações no perfil metabólico de Alphitobius diaperinus (Coleoptera:Tenebrionidae) na sua utilização como biodegradador de poliestireno
Other Titles: Influences and changes in the metabolic profile of Alphitobius diaperinus (Coleoptera:Tenebrionidae) in its use as a polystyrene biodegrader
Authors: Hastenreiter, Luana da Silva Nascimento
Orientador(a): Pontes, Emerson Guedes
Primeiro coorientador: Souza, Marco Andre Alves de
Primeiro membro da banca: Pontes, Emerson Guedes
Segundo membro da banca: Santangelo, Jayme Magalhães
Terceiro membro da banca: Grillo, Luciano Aparecido Meireles
Keywords: biodegradação;isopor;plásticos;larva;coleóptero;metabolômica;biodegradation;styrofoam;plastics;larvae;coleopteran;metabolomics
Área(s) do CNPq: Bioquímica
Idioma: por
Issue Date: 24-Feb-2022
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal
Citation: HASTENREITER, Luana da Silva Nascimento. Influências e alterações no perfil metabólico de Alphitobius diaperinus (Coleoptera:Tenebrionidae) na sua utilização como biodegradador de poliestireno. 2022. 59 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Animal) - Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2022.
Abstract: A produção mundial de plásticos aumentou de forma bastante rápida nos últimos 50 anos, com destaque para a produção chinesa, responsável por ¼ da produção mundial. Até ao presente não está disponível um método favorável ao meio ambiente para eliminar os resíduos plásticos, que se acumulam em aterros ou são espalhados como microplásticos. Nesse contexto, a biodegradação emerge como alternativa sustentável, pois consiste na mineralização desses materiais mediante submissão ao metabolismo microbiano. Pesquisas atuais relataram que algumas espécies de coleópteros são capazes de degradar plásticos com o auxílio das suas peças bucais de mastigação e à atividade metabólica de sua microbiota intestinal. Este estudo mostra que o Alphitobius diaperinus é capaz de se alimentar e aparentemente degradar o poliestireno. O perfil metabólico de larvas alimentadas com ração para aves, submetidas a jejum absoluto e alimentas com poliestireno foram caracterizados através de uma abordagem metabolomica onde as etapas da análise do perfil metabólico envolveram a preparação da amostra, extração das substâncias do tecido do organismo vivo, derivatização das substâncias extraídas, injeção no cromatógrafo, processamento e identificação das substâncias, análises estatísticas e interpretação dos resultados. Junto a isso foi metido o comprimento da larva, peso seco e integridade do trato digestivo. Foram encontrados 57 metabólitos e dentre eles os metabolitos das classes dos poliálcoois, nitrogenados e aminoácidos em larvas de A. diaperinus submetidas ao jejum e na dieta de Poliestireno (PS), tiveram um aumento significativo em relação as larvas alimentadas com a ração para aves. Mostrando que ainda que fossem capazes de mastigar/triturar o poliestireno, o metabolismo das larvas alimentadas com PS é bem similar ao das larvas em condição de jejum. Apesar disso, esta pesquisa apoia a noção de que, embora as moléculas sintéticas, ao contrário da maioria dos compostos naturais, geralmente não entrem na cadeia alimentar natural para serem degradadas pela microbiota ambiental, algumas espécies de degradadores de plásticos alternativos podem ser capazes de decompor plásticos. Em virtude dos resultados encontrados, o A diaperinus ainda que não decomponha todo o PS, pode ser utilizado como degradador inicial do mesmo. A partir disso depreende-se que o presente estudo contribuirá a longo prazo para fornecer um manejo adequado, sustentável e lucrativo a esses materiais pós-consumo.
Abstract: The world production of plastics has increased very quickly in the last 50 years, with emphasis on the Chinese production, responsible for ¼ of the world production. To date, no environmentally friendly method is available to dispose of plastic waste, which accumulates in landfills or is scattered as microplastics. In this context, biodegradation emerges as a sustainable alternative, as it consists in the mineralization of these materials through submission to microbial metabolism. Current research has reported that some coleopteran species are able to degrade plastics with the aid of their chewing mouthparts and the metabolic activity of their intestinal microbiota. This study shows that Alphitobius diaperinus is able to feed on and apparently degrade polystyrene. The metabolic profile of larvae fed with poultry feed, subjected to absolute fasting and fed with polystyrene were characterized through a metabolic approach where the steps of the analysis of the metabolic profile involved sample preparation, extraction of substances from the tissue of the living organism, derivatization of extracted substances, injection into the chromatograph, processing and identification of substances, statistical analysis and interpretation of results. Along with this, the larval length, dry weight and integrity of the digestive tract were included. A total of 50 metabolites were found and among them the metabolites of the polyalcohol, nitrogen and amino acid classes in A. diaperinus larvae submitted to fasting and in the Polystyrene (PS) diet had a significant increase in relation to larvae fed with ration for birds. Showing that even if they were able to chew/crush polystyrene, the metabolism of larvae fed with PS is very similar to that of larvae in fasting condition. Despite this, this research supports the notion that while synthetic molecules, unlike most natural compounds, do not generally enter the natural food chain to be degraded by environmental microbiota, some species of alternative plastic degraders may be able to decompose plastics. Due to the results found, A diaperinus, although it does not decompose all the PS, can be used as its initial degrader. From this it appears that the present study will contribute in the long term to provide adequate, sustainable and profitable management of these post-consumer materials.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/10750
Appears in Collections:Mestrado em Biologia Animal

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