TÍTULO: FITOTOXICIDADE DE RESÍDUOS CONTENDO O CORANTE TÊXTIL AZUL BRILHANTE DE REMAZOL R APÓS TRATAMENTO COM PLEUROTUS OSTREATUS.
TÍTULO:
CATEGORIA: CONCLUÍDO CATEGORIA:
ÁREA: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E SAÚDE ÁREA:
SUBÁREA: Ciências Biológicas SUBÁREA:
INSTITUIÇÃO(ÕES): UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SANTOS - UNISANTOS INSTITUIÇÃO(ÕES):
AUTOR(ES): EDNALDO FERREIRA DA SILVA FILHO AUTOR(ES):
ORIENTADOR(ES): KÁTIA MARIA GOMES MACHADO ORIENTADOR(ES):
1 Resumo
Fungos Basidiomicetos ligninolíticos são os únicos microrganismos capazes de mineralizar compostos orgânicos tóxicos e recalcitrantes, como os corantes têxteis. Durante o processo de degradação podem ser formadas moléculas tóxicas, sendo fundamental acompanhar a toxicidade dos resíduos. Ensaios de toxicidade utilizando sementes vegetais são amplamente usados pela sua maior sensibilidade e simplicidade, em relação a outros organismos indicadores. Este trabalho teve como objetivo padronizar ensaio de fitotoxicidade para ser empregado para monitorar o processo de degradação do corante Azul Brilhante de Remazol R (RBBR) por Pleurotus ostreatus. Foram avaliadas oito espécies vegetais e a padronização foi realizada com RBBR em diferentes concentrações (0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1 e 2%). O ensaio foi empregado para avaliar a toxicidade de resíduos após a descoloração de sucessivas cargas do corante RBBR por P. ostreatus. As sementes selecionadas foram as de Rúcula (Eruca sativa) e Couve (Brassica oleracea). O ensaio de fitoxicidade foi padronizado, sendo observada inibição da germinação das sementes a partir da concentração de 0,1% de RBBR. A couve se mostrou mais sensível que a rúcula ao RBBR. Os resíduos gerados após a descoloração de cargas sucessivas do corante foram tóxicos para as duas sementes. Não houve relação entre a porcentagem de descoloração do corante e a toxicidade do resíduo, evidenciando a importância dos ensaios de toxicidade para o acompanhamento do processo de degradação de corantes têxteis por fungos basidiomicetos.
2 Introdução
O setor têxtil é um dos maiores contribuidores para a poluição ambiental devido a sua elevada demanda por recursos hídricos e grande geração de resíduos. Tais resíduos, quando descartados de forma irregular no ambiente, podem desencadear diversos problemas ambientais. Um deles é a diminuição da transparência da água o que afeta a penetração da radiação solar, influenciando todo o fluxo de energia do ecossistema (TEIXEIRA et al., 2010; SRINIVASAN; VIRARAGHAVAN, 2010).
O grupo dos fungos basidiomicetos apresenta capacidade de descolorir corantes têxteis e está sendo avaliado como uma estratégia promissora para ser empregada em conjunto com as tecnologias tradicionais para o tratamento de resíduos têxteis. Durante o processo de degradação podem ser produzidas moléculas mais tóxicas do que as originais (EICHLEROVÁ et al., 2007).
Ensaios de toxicidade utilizando sementes vegetais são amplamente usados pela sua maior sensibilidade e simplicidade, em relação a outros organismos indicadores. Muitas
espécies vegetais são empregadas como Lactuca sativa (Alface), Allium cepa (cebola) e Eruca Sativa (Rúcula) (KLAUCK, 2015; MELO; ALLEONI, 2011; ZALTAUSKAIT; CYPAIT, 2008).
3 Objetivos
Este trabalho teve como objetivo padronizar o ensaio de fitotoxicidade para monitorar o processo de degradação por Pleurotus ostreatus do corante Azul Brilhante de Remazol R (RBBR) após adições de cargas sucessivas.
4 Metodologia
4.1 Fungo
Cultura de Pleurotus ostreatus foi mantida por repiques sucessivos.
4.2 Corante têxtil
Corante Azul Brilhante de Remazol R (RBBR) proveniente da Sigma.
4.3 Seleção de sementes para o ensaio de fitotoxicidade
Foram empregadas sementes de 8 espécies vegetais da marca Isla e do mesmo
lote: Lactuca sativa (Alface), Coriandrum sativum (Coentro), Petroselinum
crispum (Salsa), Allium fistulosum (Cebolinha verde), Origanum vulgare subsp.
hirtum (Orégano verdadeiro), Ocimum basilicum (Manjericão), Brassica olerácea
var. Acephala (Couve manteiga da Georgia) e Eruca sativa (Rúcula cultivada).
4.4 Ensaio de fitotoxicidade
Inicialmente, foi feita a padronização do ensaio (SANTOS, 2016) para o RBBR
nas concentrações de 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1 e 2%. A seguir, foram avaliados
resíduos do corante após tratamento com P. ostreatus. Foram determinados três
parâmetros: Germinação Relativa (GR), Crescimento Relativo das Raízes (CRR)
e Índice de Germinação (IG). O ensaio padronizado foi usado para avaliar
resíduos provenientes do teste de adição de cargas sucessivas de RBBR.
4.5 Cinética de descoloração do RBBR
As condições de cultivo foram as mesmas de Côrte e Silva-Filho (2017).
Crescimento do fungo foi feito por 7 dias, quando foram acrescidos 5 mL de
solução de RBBR (0,02%; 0,05% e 0,1%). A leitura da absorbância (592nm) foi
feita após 4 horas da adição.
4.6 Determinação da descoloração in vivo do RBBR
A porcentagem de descoloração (D%) foi determinada pela Equação, D = (A
0–
A) x100/A
0, onde A
0é a absorbância no tempo 0 e A é a absorbância após
diferentes intervalos de tempo da adição do corante (MOREIRA NETO et al.,
2013).
4.7 Cargas sucessivas de RBBR
Após observação visual da descoloração da 1ª carga de corante, foram
adicionadas novas cargas de 5 mL do corante, de forma sucessiva, na mesma
concentração inicial (0,02; 0,05 e 0,1%). A descoloração foi determinada em
diferentes intervalos de tempo até 196 horas da 1ª adição. A solução final foi
usada para determinar o espectro de absorção na faixa visível (500 a 700nm).
5 Desenvolvimento
Foram feitos diversos experimentos usando os laboratórios do Instituto de
Pesquisa Científica e Tecnológica (IPECI) da Universidade Católica de Santos
(Unisantos) e os resultados serão descritos a seguir.
6 Resultados e Discussão
6.1 Cinética de descoloração de diferentes concentrações de RBBR
A concentração do corante inibiu a sua descoloração por P. ostreatus (Gráfico 1). Nas concentrações de 0,02%, 0,05% e 0,1% foram observadas descolorações de 72%, 39% e 7%, respectivamente. Outros autores também observaram a influência da concentração do corante na descoloração por basidiomicetos. Palmieri et al. (2005) observaram descoloração de 90% de do corante RBBR por P. ostreatus em 3 dias na concentração de 5 µM. Ao aumentarem a concentração do corante para 50 µM, os autores observaram que o período necessário para obter essa descoloração foi duas vezes maior. Teixeira et al. (2010) conseguiram descolorações de 90, 82 e 72%de RBBR por P. ostreatus nas concentrações de 0,006, 0,012 e 0,024% respectivamente,
Gráfico 1. Descoloração de diferentes concentrações do corante Azul Brilhante de Remazol R (RBBR) por Pleurotus ostreatus.
Fonte: próprio autor
6.2 Espectro de absorção do corante RBBR
O espectro de absorção dos efluentes gerados após tratamento com P. ostreatus demonstra que o fungo foi capaz de degradar a molécula do corante, como já observado por outros autores (MACHADO et al., 2006; ORZECHOWSKI et al., 2018; SRINIVASAN; VIRARAGHAVAN, 2010; YAMANAKA; MACHADO, 2007). Pode ser observada diferença dos espectros de absorção dos efluentes tratados em comparação com a solução original do corante RBBR (Gráfico 2).
6.3 Descoloração de cargas sucessivas de RBBR, em diferentes concentrações
P. ostreatus foi capaz de descolorir seis cargas sucessivas de RBBR 0,02%
(Gráfico 3A), sendo observadas descolorações de 75% (4 h), 86% (24 h), 87%
(96 h), 52% (120 h), 53% (168 h) e 4% (192 h). Nas concentrações de 0,05 e
0,1%, o fungo conseguiu suportar a adição de apenas 3 e 2 cargas,
respectivamente (Gráfico 3 B e C).
Palmiere et al. (2005) constataram que P. ostreatus suportou 4 cargas de RBBR
na concentração final de 1,5% em um período total de 28 dias. Os autores
evidenciaram que a capacidade de descoloração do fungo diminuiu com o
aumento da concentração do corante. Daâssi et al. (2016) conseguiram a
descoloração de 3 cargas sucessivas dos azo corantes Acid Orange 51 e
Reactive Black 5 por Coriolopsis gálica.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 De scolo ra ção (% ) Tempo (h) 0,02 0,05 0,1
Gráfico 2. Espectro de absorção de resíduos após a descoloração de sucessivas cargas do corante Azul brilhante de Remazol R por P. ostreatus. Controle: solução de RBBR 0,02%.
Fonte: Próprio Autor
6.4 Padronização do ensaio de Fitotoxicidade
Foram selecionadas as sementes de rúcula e couve pois foram as únicas que
germinaram nas condições empregadas. As duas sementes se comportaram de
forma diferente em relação ao RBBR, sendo a couve mais sensível que a rúcula
(Tabela 1). A maior sensibilidade da couve ao RBBR pode ser devido ao seu
baixo conteúdo de endosperma (BISOGNIN et al., 2005). Toxicidade do RBBR
foi observada a partir da concentração de 0,1% (couve) e de 0,2% (rúcula).
Ribeiro (2013) observou redução do índice de germinação de Lactuca sativa para
as concentrações de 0,01 e 0,05% de RBBR. Hsu et al. (2012) observaram que
em concentrações baixas, como 0,008%, os corantes Acid Blue 80 e Acid Red
37 inibem a germinação e o crescimento das radículas da semente de arroz.
6.5 Fitotoxicidade dos resíduos após cargas sucessivas de RBBR
A Tabela 2 mostra que os resíduos gerados foram tóxicos para as sementes
testadas. Os resultados apontam que o aumento da toxicidade foi relacionado
com o aumento da concentração do corante. Foi possível observar que não
houve relação entre a porcentagem de descoloração do corante e a toxicidade
dos resíduos. Para as sementes de couve, os resíduos que apresentaram a
maior e a menor descoloração (60% e 29%) foram tóxicos para o
desenvolvimento da semente. Esses resultados corroboram a afirmação de
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 500 550 600 650 700 Abs orb ân ci a (nm ) Comprimento de onda (nm)
outros autores que dizem que a descoloração do corante não implica
necessariamente na sua desintoxicação (EICHLEROVÁ et al., 2007; ANASTASI,
2011), evidenciando a importância dos ensaios de toxicidade para o
acompanhamento do processo de degradação de corantes têxteis por fungos
basidiomicetos.
Gráfico 3. Descoloração de cargas sucessivas do corante Azul Brilhante de
Remazol R por Pleurotus ostreatus em diferentes concentrações.
Fonte: Próprio Autor 0 20 40 60 80 100 4 28 96 120 168 192 De scolo ra ção (% ) Tempo (h)
0,02%
1ª 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª 0 20 40 60 80 100 7 96 192 De scolo ra ção (% ) Tempo (h)0,05%
2ª 1ª 3ªB
0 20 40 60 80 100 28 196 De scolo ra ção (% ) Tempo (h)0,1%
1ª 2ªC
A
Tabela 1. Fitotoxicidade do corante Azul Brilhante de Remazol R (RBBR).
RBBR CRR* (%) Rúcula IG* (%) Rúcula CRR* (%) Couve IG* (%) Couve 0,00 4,41 ± 0,60 100 ± 0 100 ± 0 100 ± 0 0,02 4,86 ± 0,25 99,38 ± 6,54 92,04 ± 4,06 82,35 ± 1,15 0,05 5,87 ± 0,13 128,82 ± 2,89 98,46 ± 2,09 95,01 ± 0,78 0,10 5,42 ± 0,03 110,70 ± 2,45 78,11 ± 1,97 58,93 ± 1,54 0,20 4,14 ± 0,14 86,07 ± 3,07 76,54 ± 4,38 24,17 ± 0 0,50 2,06 ± 0,16 31,16 ± 2,67 39,32 ± 0,94 7,82 ± 0,61 1,00 0,30 ± 0,03 1,69 ± 0,74 10,75 ± 1,94 0,88 ± 0 2,00 0 0 0 0*CRR: Crescimento relativo das raízes. IG: Índice de germinação. Fonte: Próprio autor
Tabela 2. Fitotoxicidade de resíduos de Azul Brilhante de Remazol R após
descoloração por Pleurotus ostreatus de cargas sucessivas do corante.
Tratamento Número de cargas Descoloração (%) IG da Couve IG da Rúcula Solução RBBR 0,1% 1 - 58,92±1,54 110,69±2,45 Solução RBBR 0,2% 1 - 24,17 ± 0 86,37±3,07
Resíduo 0,12% tratado com fungo 6 60 42,84±4,45 104,24±3,65 Resíduo 0,15% tratado com fungo 3 40 49,94±1,62 55,16±7,59 Resíduo 0,2% tratado com fungo 2 29 37,32±1,90 54,66±4,19 Controle (meio de cultura sem
corante inoculado com fungo) 0 0 69,34±3,29 90,11 ± 7,44
IG: Índice de Germinação
Fonte: Próprio autor
7 Considerações Finais
Foi possível padronizar o ensaio de toxicidade para o corante Azul brilhante de Remazol R (RBBR) empregando as sementes de couve e rúcula. As sementes de couve foram mais sensíveis ao corante que as de rúcula. Os ensaios padronizados indicaram toxicidade dos resíduos provenientes da descoloração de cargas sucessivas de RBBR por P. ostreatus. A porcentagem de descoloração do corante não apresentou relação com a toxicidade dos resíduos, evidenciando que a toxicidade pode não ser devida à concentração residual do corante, mas a metabólitos produzidos pelo fungo durante o processo de degradação da molécula do RBBR.
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