I-040 - INTERAÇÃO BIOSORTIVA ENTRE ASPERGILLUS ORYZAE
PARAMORFOGÊNICO E CORANTE DE EFLUENTE INDUSTRIAL
Carlos Renato Corso(1)
Prof. Adjunto do Departamento de Bioquímica e Microbiologia do Instituto de Biociências da Universidade Estadual Paulista. Livre Docente em Biofísica pela UNESP. Doutor em Ciências pela F.F.C.L. de Rio Claro. Vice-Coordenador do Curso de Pós-Graduação em Ciências Biológicas - área de Microbiologia Aplicada - UNESP. Pesquisador e orientador na área de Despoluição Ambiental.
Gisele Jane de Jesus
Bióloga formada pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul - Centro Universitário de Dourados, UFMS/CEUD. Mestranda do Curso de Pós-graduação em Ciências
Biológicas da Universidade Estadual Paulista/UNESP - Campus de Rio Claro - SP, desenvolvendo pesquisa na área de Despoluição Ambiental.
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RESUMO
Muitas indústrias liberam grandes concentrações de compostos coloridos, sendo de fácil visualização nos corpos d’água. Geralmente estes compostos são tóxicos, de difícil degradação e portanto, prejudicial ao meio ambiente e ao homem. Atualmente, os métodos de tratamento de efluentes incluem: carvão ativado, lodo ativado, lagoas de estabilização, aplicações de sais férricos, alumina, sílica, cloração e ozonólise entre outros, no entanto, há um alto custo para implantação e manutenção de alguns deles. O presente trabalho enfoca a utilização de formas paramorfogênicas de Aspergillus oryzae para remover alguns tipos de corantes azóicos em solução aquosa. Aspergillus oryzae foi mantido em Meio de Extrato de Carne à 4º C, visando seu emprego no processo de paramorfogênese física. Após obtenção dos pellets miceliais, os mesmos foram subdivididos em frascos de 3 diferentes pH (2,50, 4,50 e 6,50), conservados em geladeira à 4º C até o momento do experimento de interação biosortiva com as amostras coletadas. Os testes de biosorção em diferentes valores de pH com Procion Violet H3R com concentração inicial de 62,50 µg/mL e a forma paramorfogênica de Aspergillus oryzae não autoclavadas e autoclavadas, indicaram que o pH mais ácido é o que melhor conseguiu remover este corante de solução aquosa e que os pellets autoclavados são melhores substratos do que a biomassa fúngica viva. A interação biosortiva (fungo x corante) nestas concentrações inicial de corante indica uma boa correlação linear a qual variou de 0.9751 a 0.9955 mesmo em valores de pH menos biosortivo. Quanto ao fato das formas pelletizadas autoclavadas apresentarem melhores mecanismos de remoção, podemos interpretar que a presença do corante em solução agiria para as células fúngicas como se fossem um “corpo estranho” e que necessita ser removido, através de sistemas enzimáticos. O pH que melhor se enquadrou para o processo biosortivo, foi o pH 2,50, tanto com biomassas autoclavas como não autoclavadas. Do ponto de vista de biosorção, as biomassas de Aspergillus oryzae oferecem condições de virem a serem utilizadas como substrato biosorvente, no tratamento de efluentes industriais que contenham este azo-compostos.
PALAVRAS-CHAVE: A. oryzae, Biosortiva, Paramorfogênico, Efluente Industrial.
INTRODUÇÃO
bioaculmulativos nas cadeias alimentares, inclusive para o homem, que posteriormente venha fazer uso dessas águas.
Atualmente, os métodos de tratamento de efluentes incluem: carvão ativado, lodo ativado, lagoas de estabilização, aplicações de sais férricos, alumina, sílica, cloração e ozonólise entre outros, todos apresentando um bom desempenho, contudo, o alto custo na implantação e manutenção de alguns deles, restringem seu uso no tratamento. Para sanar estes inconvenientes, inúmeros métodos de tratamento de efluentes contendo corantes tem sido propostos, mas as técnicas adsortivas têm-se destacado pelas possibilidades de remoção de cor e também de compostos orgânicos CORSO et al 1987 .
Em nosso laboratório, estamos desenvolvendo, há algum tempo, o estudo sobre a possibilidade do uso de superfícies biológicas de microrganismos como leveduras (CORSO et al 1991) e fungos (MARCANTI-CONTATO e CORSO, 1996), como material adsorvente na remoção de corantes azóicos em meio aquoso. As moléculas de corante ficam retidas a esses microrganismos, ao qual está retido, evitando o desdobramento da molécula de corante em sub-produtos tóxicos.
OBJETIVO
O presente trabalho enfoca a utilização de formas paramorfogênicas de Aspergillus oryzae para remover o corante azóico Procion Violet H3R em solução aquosa. O fungo em sua forma paramorfogênica (“pellets”) foi usado no estudo da biosorção do corante em diferentes valores de pH e em comparação entre hifas não autoclavadas e hifas autoclavadas visando estudar os mecanismos de adsorção e a possível diminuição da toxicidade do corante Procion Violet H3R em efluentes industriais.
MATERIAIS E MÉTODOS
Cultura fúngica: Aspergillus oryzae mantido em Meio de Extrato de Carne à 4ºC, por ocasião de revigoramento da cultura (repiques) foi inoculado em Meio de Malte a 2% (LODDER, 1970), visando seu emprego no processo de paramorfogênese física. Após a obtenção dos pellets miceliais (utilizando para crescimento Meio Mineral Mínimo, PONTECORVO et al. 1953 modificado), os mesmos foram subdivididos em frascos de 3 diferentes pH (2.50, 4.50 e 6.50), ajustados com NaOH e H2SO4, recebendo cada um Quimicetina (250 mg) a 25 ppm para inibição de microrganismos contaminantes, e conservados em geladeira à 4ºC até o momento do experimento de interação biosortiva com as amostras coletadas. A obtenção da forma de paramorfogênicos físicos de Aspergillus oryzae obedeceu ao método descrito por MARCANTI -CONTATO et al (1997).
As amostras contendo os pellets de Aspergillus oryzae, após o ajuste de pH, foram divididas em duas partes, sendo uma conservada ao natural para os testes de biosorção e a outra autoclavada à uma atmosfera, 120º C por 15 minutos, e colocadas também para os testes de biosorção. Na oportunidade de cada experimento foram retiradas amostras de cada biomassa empregada e levadas à estufa a 105º C para obtenção de peso seco constante, que passou a ser expresso em mg/mL em termos de peso seco.
Foram retiradas alíquotas de 2, 4, 6 e 8 mL de biomassa e acrescentadas a tubos de rosca em triplicata, contendo água destilada com pH de 2,5; 4,5 e 6,5, nas proporções de 7, 5, 3 e 1 mL, respectivamente, em relação às biomassas empregadas. A seguir foi aplicado o corante (1 mL), cuja concentração inicial era de 0,625 mg/mL, resultando numa concentração de 62,50 μg/mL. Os tubos assim preparados, foram levados a banho térmico com temperatura de 30º C, pelo tempo de 120 minutos. Após este período de equilíbrio as amostras foram centrifugadas a 3.500 rpm, por 10 minutos e a seguir analisadas espectrofotometricamente.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
FIGURA 1 - Interação biosortiva, entre Aspergillus oryzae paramorfogênico (“pellets”) e o corante Procion Violet H3R no pH 2.50 à 30ºC. Concentração inicial 62.50 µµµµg/mL, tempo de contato de 120 minutos.
FIGURA 2 - Interação biosortiva, entre Aspergillus oryzae paramorfogênico (“pellets”) e o corante
0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 10 20 30 40 50 60 70
autoc lav ada não autoc lav ada
c o ra nte r e m a n e s c e n te ( ug/ m L ) biomassa (mg/ mL) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 10 20 30 40 50 60 70
autoc lav ada não autoc lavada
c o rant e r e m a nes ce n te (u g/ m L ) biomassa (mg/mL)
FIGURA 3 - Interação biosortiva, entre Aspergillus oryzae paramorfogênico (“pellets”) e o corante Procion Violet H3R no pH 6.50 à 30ºC. Concentração inicial 62.50 µµµµg/mL, tempo de contato de 120 minutos.
Tabela 1 - Estimativa da remoção total do corante Procion Violet H3R, a partir da concentração inicial de 62.50 µµµµg/mL, pela forma paramorfogênica não aoutoclavada e autoclavada de Aspergillus oryzae expressa em mg/mL de biomassa (em peso seco) em diferentes valores de pH.
Procion Violet H3R pH A. oryzae não autoclavado A. oryzae autoclavado
1 2.50 6.85 6.37
2 4.50 18.34 10.64
3 6.50 30.40 16.64
Os testes de biosorção em diferentes valores de pH com Procion Violet H3R com concentração inicial de 62.50 µg/mL e a forma paramorfogênica de Aspergillus oryzae não autoclavadas e autoclavada, indicaram que o pH mais ácido é o que melhor consegue remover este corante de solução aquosa e que os “pellets” autoclavados são melhores substratos do que a biomassa fúngica viva. A interação biosortiva (fungo x corante) nestas concentrações inicial de corante indica uma boa correlação linear a qual variou de 0.9751 a 0.9955 mesmo em valores de pH menos biosortivo. Através desta técnica foi também possível estabelecer uma estimativa de remoção total do corante em cada caso estudado.
Quanto ao fato das formas pelletizadas autoclavadas apresentarem melhores mecanismos de remoção, podemos interpretar que a presença do corante em solução agiria para as células fúngicas como se fossem um “corpo estranho” (CORSO, 1998) e que necessita ser removido, através de sistemas enzimáticos, os quais dificultariam os sítios adsortivos a receberem as moléculas do corante, como os estabelecidos por SHARF (1978), com o corante eritrosina, a partir do momento em que ocorre a autoclavagem, cessam estes sistemas enzimáticos e as células se tornam um substrato mais propício à aproximação de moléculas “estranhas”
0 5 10 15 20 25 30 35 0 10 20 30 40 50 60 70
autoc lav ada não autoc lavada
c o rant e r e m a n e s c en te ( ug/ m L ) biomassa (mg/mL)
CONCLUSÕES
O pH que melhor se enquadrou em termos de capacidade de serem removidos frente às biomassas “pelletizadas” não autoclavadas e autoclavadas de Aspergillus oryzae foi o pH 2.50.
O estudo da interação biosortiva entre Aspergillus oryzae paramorfogênico não autoclavado e autoclavado e o corante Procion Violet H3R, indica que a biomassa autoclavada apresenta uma capacidade de remoção dos corantes, superior ao da biomassa não autoclavada em todos os valores de pH estudados.
Pelos dados apresentados no presente trabalho, podemos afirmar que, do ponto de vista de biosorção, as biomassas tanto a autoclavada como a não autoclavada de Aspergillus oryzae oferecem condições de virem a serem utilizadas como substrato biosorvente, no tratamento de efluentes industriais que contenham este azo-compostos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. CORSO, C. R., MARCANTI, I. and YAMAOKA, E. M. T. “Applicability of the equations of Freundlich and Langmuir to the adsorption of Azo Dye Scarlet on paramorphic colonies of Neurospora
crassa” Brazilian J. Med. Biol. Res. V.20, p632-626, 1987.
2. CORSO, C.R.; OLIVEIRA, J.E. de; TERAMOTO de CAMARGO,A; BARBOSA, J.R.; CERON, P. & MARCANTI, I. “Utilização de Saccharomyces cereviseae na remoção do corante Yellow HÁ em solução.” XVI Congresso Brasileiro de Microbiologia, v. 22, n. 37 (supl 1), p. 12, 1991.
3. CORSO, C.R. “Aplicabilidade das Equações de Freundlich e Langmuir e o estudo da toxicidade, na interação biosortiva entre Aspergillus oryzae em solução aquosa.” Tese de Livre Docência/ UNESP
-campus de Rio Claro, 115 p., 1998.
4. LODDER, J. “The yeast: a taxonomic study”. North Holland Publish Company, Amsterdam, London, 1970.
5. MARCANTI-CONTATO, I. and CORSO,C.R. “Biosorcion de colorantes textiles por Aspergillus
niger y evaluación de la interferencia de aditivos químicos.”XII Congresso Latinoamericano de
Microbiologia MA, Caracas- Venezuela. v. 23, p. 119, 1996.
6. MARCANTI-CONTATO, I.; CORSO, C. R. and OLIVEIRA, J. E. “Induction of physical paramorfogênesis in Aspergillus sp”. Revista de Microbiologia, v. 28, p. 65-67, 1997.
7. PONTECORVO, G.; ROPER, J. ª and FORBES, E. “Genetic recombination without sexual reproduction in Aspergillus niger”. Journal of General Microbiology, v. 8, p. 198-210, 1953.
8. SHARF, J. M. “Métodos recomendados para o exame de alimentos”. Ed. Polígono, São Paulo, p. 257, 1978.
