Microcistina em água: fotodegradação por TiO2 versus biodegradação com levedura recombinante
Data
2023-04-13
Autores
Nascimento, Maikon Thiago do
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Resumo
A eutrofização, processo em que um corpo de água se torna excessivamente rico em nutrientes, pode acarretar a floração de cianobactérias. Microcystis aeruginosa é a mais comum entre espécimes toxigênicas estudadas e, produz microcistina (MC), um heptapeptídeo cíclico potencialmente perigoso devido à hepatotoxidez. Considerando a baixa eficiência de tratamento convencional na remoção de MC em água, o exigente controle requer contínuo desenvolvimento tecnológico. O trabalho aborda duas técnicas de degradação de MC em água: (i) biodegradação utilizando Saccharomyces cerevisiae recombinante imobilizada e, (ii) fotodegração com fotocatalisador TiO2 combinado com irradiação UV-A. As tecnologias são comparadas perante benefícios e desvantagens. Reator em escala de bancada foi construído para tratamento de água contaminada com microcistina-LR (220 µg.L-1) e, testado com fotocatalisador (1 mg.mL-1) irradiado com lâmpada de luz negra e levedura recombinante imobilizada em suportes (1x1 cm) de espuma de poliuretano – PUF, para estes ensaios serão utilizados 5 suportes de PUF com as leveduras recombinantes. Alíquotas foram coletadas em intervalos regulares de 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90 min para análise de degradação fotocatalítica e 0, 24, 48, 72, 96 e 120 horas para biodegradação. Foi também realizado um segundo experimento de biodegradação, com as mesmas condições citadas, contudo utilizando 30 PUFs e coletas realizadas ao longo de 24 h de tratamento. O controle analítico de MC remanescente foi conduzido por etapas de pré-concentração e análise HPLC/PAD, também foi realizada validação intralaboratorial do método. Os resultados obtidos demonstram que o método analítico utilizado é preciso, exato, seletivo e linear dentro da faixa de trabalho de 1 a 500 µg.L-1. Obteve-se eficiência de 95% de fotodegradação de MCs em apenas 90 minutos de tratamento, não sendo observado adsorção e nem fotólise da toxina. Para os experimentos de biodegradação obteve-se em torno de 30% de degradação da concentração inicial de microcistina em 24 horas, contudo este valor representa 84 µg.L-1, concentração elevada se comparado a contaminações de águas superficiais relatadas na literatura. Os resultados indicam que a baixa eficiência da biodegradação se deve provavelmente a inibição da atividade da enzima mlrA pela microcistina linearizada, produto da reação enzimática. São sugeridos novos experimentos para confirmação.
Descrição
Palavras-chave
Cianotoxina, S. cerevisiae recombinante, Degradação Biológica vs Fotoquímica