A indústria do café representa grande importância comercial para muitos países emergentes, em especial, o Brasil. Entretanto, essa produção é responsável pela geração de grande quantidade de efluentes durante o processo produtivo industrial. A água residuária do café solúvel (ARCS) é de difícil degradação por possuir grande quantidade de matéria orgânica e componentes tóxicos, por isso há necessidade de aplicação de tratamento prévio dessa água residuária antes do descarte. O presente trabalho propôs o aumento da biodegradabilidade de compostos fenólicos totais (CFT) da ARCS a partir de três pilares: estudo in silico, isto é a avaliação de enzima lacase (enzima alvo) na modificação de estruturas tóxicas presentes na ARCS; estudo de processo aeróbio fúngico por Pleurotus ostreatus em estado sólido e líquido; e pelo estudo da biodegradabilidade anaeróbia da ARCS pré-tratada por P. ostreatus. A viabilidade do pré-tratamento foi determinada por estudo in silico, o que incluiu a construção de um modelo teórico da lacase de P. ostreatus, seguida por testes de atracamento molecular entre um modelo teórico da lacase e as moléculas presentes na ARCS. A tolerância de P. ostreatus à ARCS foi avaliada em meio sólido contendo a ARCS. A otimização da degradação dos componentes fenólicos da ARCS por P. ostreatus, in vivo, em meio líquido foi avaliada utilizando dois delineamentos experimentais: Plackett Burman (PB) e Planejamento Fatorial (PF). Após a escolha da condição de pré-tratamento, a biodegradabilidade anaeróbia da ARCS pré-tratada e da ARCS in natura foi determinada. Os estudos in silico indicaram que o modelo teórico da lacase apresentou boa qualidade e os testes de atracamento molecular demonstraram o potencial de degradação dos componentes da ARCS pela lacase, isto é, em todos os atracamentos moleculares foi observado o estabelecimento de pontes de hidrogênio, com exceção da cafeína. P. ostreatus foi capaz de crescer em presença de ARCS, tendo tolerado uma concentração de até 100%, além de descolorir a ARCS em meio BDA contendo 100% da água residuária. O PB e o PF indicaram que o tratamento da ARCS pelo basidiomiceto P. ostreatus promoveu a remoção de CFT da ARCS. Verificou-se no PB que a concentração de extrato de levedura apresentou efeito estatisticamente negativo sobre a redução de CFT enquanto o número de discos de crescimento micelial de P. ostreatus, o pH, agitação e a concentração inicial da ARCS favorecem a redução de CFT. No PF, somente a concentração inicial da ARCS foi estatisticamente significativa em relação a remoção de CFT. O pré-tratamento fúngico realizado em 15 dias promoveu a redução na produção de metano, sugerindo que o tempo de pré-tratamento possa ter promovido a metabolização de açúcares importantes para a biodegradabilidade anaeróbia e que o fungo pode ter produzido metabólitos secundários inibitórios para o consórcio microbiano na digestão anaeróbia.

The coffee industry represents great commercial importance for many emerging countries, especially Brazil. However, this production is responsible for generating large amounts of effluents during the industrial production process. Soluble coffee wastewater (SCWW) is difficult to degrade because it has a large amount of organic matter and toxic components, so there is a need to apply pretreatment of this wastewater before disposal. The present work proposed to increase the biodegradability of total phenolic compounds (TPC) from SCWW based on three pillars: in silico study, that is, the evaluation of the laccase enzyme (target enzyme) in the modification of toxic structures present in SCWW; study of the aerobic fungal process by Pleurotus ostreatus in the solid and liquid state; and by studying the anaerobic biodegradability of SCWW pretreated by P. ostreatus. The feasibility of the pretreatment was determined by an in silico study, which included the construction of a theoretical model of the P. ostreatus laccase, followed by molecular docking tests between a theoretical model of the laccase and the molecules present in SCWW. The tolerance of P. ostreatus to SCWW was evaluated in a solid medium containing SCWW. The optimization of the degradation of the phenolic components of SCWW by P. ostreatus, in vivo, in a liquid medium was evaluated using two experimental designs: Plackett Burman (PB) and Factor Design (FD). After choosing the pretreatment condition, the anaerobic biodegradability of the pretreated and in natura SCWW was performed. The in silico studies indicated that the theoretical model of the laccase presented good quality, and the molecular docking tests demonstrated the potential for degradation of the SCWW components by the laccase; that is, in all molecular dockings, the establishment of hydrogen bonds was observed, with except for caffeine. P. ostreatus grew in the presence of SCWW, having tolerated a concentration of up to 100% and decolorized SCWW in a PDA medium containing 100% of the wastewater. The PB and FD indicated that the treatment of SCWW by the basidiomycete P. ostreatus promoted the removal of TPC from the SCWW. It was found in PB that the concentration of yeast extract had a statistically negative effect on the reduction of TPC. In contrast, the number of mycelial growth discs of P. ostreatus, pH, agitation, and the initial concentration of SCWW favored the reduction of TPC. In FD, only the initial concentration of SCWW was statistically significant for TPC removal. The fungal pretreatment carried out in 15 days promoted a reduction in methane production, suggesting that the pretreatment time may have promoted the metabolization of necessary sugars for anaerobic biodegradability and that the fungus could have produced secondary inhibitory metabolites for the consortium microbial in anaerobic digestion.