Tecnóloga em Química Ambiental pelo CEFE T- PR e acadêmica de Farmácia Bioquímica e Indústria pela UFPR.

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1 22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 14 a 19 de Setembro Joinville - Santa Catarina II-070 BIODESCOLORAÇÃO DE CORANTES ALIMENTÍCIOS E TÊXTEIS PELO FUNGO Pleurotus sajor-caju Marcia Capudi Tecnóloga em Química Ambiental pelo CEFE T- PR. Michelly Castelli de Castro(1) Tecnóloga em Química Ambiental pelo CEFE T- PR e acadêmica de Farmácia Bioquímica e Indústria pela UFPR. Wanessa Algarte Ramsdorfd Tecnóloga em Química Ambiental pelo CEFE T- PR e acadêmica de Ciências Biológicas pela UFPR. Edilsa Rosa da Silva Profa. Dra. Departamento de Química e Biologia, CEFET/PR, Curitiba, PR.. edilsa@cefetpr.br Endereço(1): Rua Cascavel, 2731 casa 16 Boqueirão - Curitiba - PR - CEP: Brasil - Tel: (41) michelly19@yahoo.com RESUMO

2 O sistema enzimático ligninolítico não específico do fungo Pleurotus sajor-caju é capaz de degradar alguns poluentes aromáticos persistentes como pesticidas, corantes, clorofenóis, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, etc. (1) O presente trabalho avaliou a descoloração de corantes alimenticios amarelo tartrazina, vermelho bordo e azul e corantes texteis azul vitoria e azul marinho facid pela atividade do Pleurotus sajor-caju durante um período de incubação de 11 dias em meio sólido e de 29 dias em meio líquido. No meio líquido, observou-se a redução das absorbâncias em todos os corantes indicando que houve descoloração pelo Pleurotus sajor-caju. Os corantes azul vitória e azul marinho facid apresentaram os maiores índices de descoloração, em torno de 80%. O corante azul apresentou uma taxa de descoloração de aproximadamente 40%. Os corantes amarelo tartrazina e vermelho bordô apresentaram menores índices de descoloração, cerca de 15%. No meio sólido, os corantes vermelho bordô e azul apresentaram formação de halo de descoloração, este representava cerca de 78% do total da área placa. O corante azul marinho facid também apresentou formação de halo, este representando cerca de 56% do total da área da placa. Os corantes amarelo tartrazina e azul vitória não apresentaram formação de halo, porém houve crescimento fúngico o que indica que o Pleurotus sajorcaju utilizou os corantes como fonte de carbono. PALAVRAS-CHAVE: Biodescoloração, corantes têxteis, corantes alimentícios, Pleurotus sajor-caju.. INTRODUÇÃO Os processos têxteis são grandes consumidores de água e de corantes sintéticos, geradores de efluentes volumosos e complexos com elevada carga orgânica, aliada a elevado teor de sais inorgânicos. A preocupação com a estética e qualidade do ambiente atingido por efluentes coloridos leva à busca de alternativas de descoloração, especialmente dos corantes têxteis. (1) Sem dúvida, o maior problema no tratamento de efluentes têxteis se deve a presença de corantes oriundos principalmente da etapa de tingimento, durante os chamados beneficiamentos secundários do processo têxtil. Estes corantes normalmente são recalcitrantes (compostos que permanecem no ambiente de forma inalterada, podendo ser naturais ou xenobióticos) ou apresentam uma cinética de degradação muito lenta para os processos biológicos convencionais e geram efluentes finais (após tratamento) com uma coloração ainda muito intensa. (2) Se não forem tratados adequadamente antes de lançados em águas naturais, os efluentes provenientes da indústria de corantes ou de processos envolvendo tintura têxtil podem modificar o ecossistema ou atingir a saúde da população.

3 A destinação de poluentes no meio ambiente é uma das maiores dificuldades da indústria alimentícia. O problema é complicado pelo fato de existirem características químicas e físicas bastante variadas devido à diversidade dos resíduos das indústrias alimentícias.(3) Os mecanismos enzimáticos não específicos do Pleurotus sajor-caju permitem que degradem uma grande variedade de poluentes que se assemelham estruturalmente à lignina ou seus derivados. (4)A natureza irregular e recalcitrante da lignina e o fato de que ela contém subestruturas encontradas nos principais poluentes orgânicos levou os pesquisadores a postularem que o sistema enzimático ligninolítico não específico produzido deva ser capaz de degradar alguns poluentes aromáticos persistentes, como pesticidas, corantes, clorofenóis, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, etc. (5) O presente trabalho avaliou a descoloração de corantes pela atividade do Pleurotus sajorcaju durante um período de incubação de 11 dias em meio sólido em placa de Petri e de 29 dias em meio líquido, em Erlenmeyer. A quantificação da descoloração em meio sólido foi determinada através da medição do halo de descoloração formado na placa e a descoloração em meio líquido foi determinada após o período de incubação, através da redução da absorbância em espectrofotometria de UV-Vis. MATERIAIS E MÉTODOS Materiais Os corantes P.A. utilizados como substratos para o crescimento e produção de enzimas ligninocelulolíticas do fungo Pleurotus sajor-caju foram: vermelho bordô, amarelo tartrazina, azul, azul vitória e azul marinho facid. Estes corantes foram adquiridos na Farmanilquima-Comércio de Anilinas e Produtos Químicos Ltda. Microrganismos O fungo Pleurotus sajor-caju (Figura 23) foi obtido através da doação do Laboratório de Sistemática e Fisiologia Microbiana da Faculdade de Engenharia de Alimentos, UNICAMP, Campinas, SP. Métodos O micélio fúngico foi cultivado em placas de petri com ágar batata dextrose, após 7 dias de incubação, foi utilizado como inóculo na forma de um disco de 10 mm de diâmetro. Descoloração dos corantes Degradação em meio sólido

4 O meio de cultivo sólido contendo 0,1% de corante foi inoculada com um disco de ágar contendo micélio fúngico de 10 mm de diâmetro no centro da placa. As placas foram incubadas por 11 dias à temperatura de 30ºC. Após o período de incubação o halo de descoloração formado foi medido. As análises foram realizadas em duplicata. Descoloração em meio líquido O meio líquido contendo 0,01% dos corantes vermelho bordô, azul e amarelo e 0,006 dos corantes azul vitória e azul marinho facid foram inoculados com 10 discos de ágar contendo micélio fúngico de 10mm de diâmetro. Os frascos foram incubados à temperatura de 30ºC por 29 dias. Foi medida a absorbância em espectrofotômetro de ultravioleta marca Varian modelo Cary 50 Conc antes e após o período de incubação. A descoloração de cada corante foi quantificada através da mudança da absorbância comparando-se com a absorbância dos controles. As análises foram realizadas em duplicata. RESULTADOS Descoloração em meio sólido pelo fungo Pleurotus sajor-caju após 11 dias de incubação A descoloração por Pleurotus sajor-caju em meio sólido, contendo uma concentração de 0,01% foi quantificada através da medição do halo de descoloração formado na placa, conforme a Tabela 01 e Figura 01. Tabela 01. Descoloração dos corantes em meio sólido pelo Pleurotus sajor-caju após 11 dias. Corante Crescimento Halo Tamanho do halo (cm) Descoloração (%) Amarelo Tartrazina Ausente

5 -- -- Amaranto (vermelho bordô) 7 77,78 Azul 7 77,78 Azul Vitória Ausente Azul Marinho Facid 5 55,56

6 Figura 01. Descoloração dos corantes em meio sólido pelo Pleurotus sajor-caju após 11 dias. Os corantes vermelho bordô, azul e azul marinho facid sofreram uma transformação inicial no grupo cromóforo, apresentando perda de cor. Os corantes amarelo tartrazina e azul vitória podem ter sido degradados, porém o composto originado ainda seria capaz de absorver luz visível e o que se observou foi um meio de cultura ainda colorido, mesmo com a molécula do corante já sendo degradada. (6) As diferenças nas taxas de descoloração das diferentes moléculas de corantes devem-se às diferenças estruturais. Pequenas mudanças estruturais podem afetar a descoloração devido às diferenças na distribuição de elétrons, na densidade da carga e dos fatores estéricos. (6) Dados da literatura (4) indicam que o corante amarelo tartrazina (0,001%) após 8 dias, não apresentou formação de halo de descoloração, coincidindo com os dados obtidos neste trabalho para o amarelo tartrazina (0,01%) após 11 dias, evidenciando que o fungo não foi capaz de descolorir esse corante mesmo com a concentração reduzida. De acordo com a literatura (4) o corante vermelho bordô (0,005%) após 8 dias apresentou completa descoloração, diferindo dos resultados obtidos neste trabalho, provavelmente devido às diferentes concentrações usadas, uma vez que neste trabalho usou-se uma concentração mais elevada de corante. Dados sobre a descoloração fúngica dos corantes azul, azul marinho facid e azul vitória não foram encontrados na literatura. Figura 02. Descoloração em meio sólido do corante vermelho bordô pelo Pleurotus sajor-caju e controle. Figura 03. Descoloração em meio sólido do corante azul pelo Pleurotus sajor-caju e controle. Descoloração dos corantes em meio líquido pelo Pleurotus sajor-caju após 29 dias de incubação A descoloração por Pleurotus sajor-caju em meio líquido contendo uma concentração de 0,01% para os corantes amarelo tartrazina, vermelho bordô e azul e 0,006% para os

7 corantes azul vitória e azul facid foi quantificada por espectrofotometria em comprimentos de ondas específicos e o decréscimo da taxa de absorbância indica a descoloração do corante, conforme a Tabela 02 e Figura 04. Diferentes concentrações foram utilizadas devido às características dos corantes, tendo em vista que os corantes azul vitória e azul marinho facid apresentavam colorações mais fortes. As taxas de descoloração dos corantes azul marinho facid e azul vitória foram maiores porque as soluções de cultivo apresentavam-se mais diluídas, evidenciando que a concentração de corante é um fator que afeta diretamente a descoloração. No meio líquido, a descoloração da solução de corante pode ser devido à adsorção pela biomassa ou pela biodegradação fúngica. (4) As diferenças nas taxas de descoloração das diferentes moléculas de corantes devem-se às diferenças estruturais. Pequenas mudanças estruturais podem afetar a descoloração devido às diferenças na distribuição de elétrons, na densidade da carga e dos fatores estéricos. (4) Dados da literatura (4) indicam que o corante amarelo tartrazina (0,001%) após 8 dias apresentou uma taxa de descoloração de 20% diferindo com os dados obtidos neste trabalho para o amarelo tartrazina (0,01%) após 29 dias, provavelmente devido às diferentes concentrações. Mesmo com tempo de incubação maior, a concentração mais elevada de corante empregada neste trabalho impediu uma maior descoloração fúngica. De acordo com a literatura (4) o corante vermelho bordô (0,005%) após 8 dias apresentou taxa de descoloração de 97%, diferindo dos resultados obtidos neste trabalho para o vermelho bordô (0,01%) após 29 dias, provavelmente devido às diferentes concentrações utilizadas, demonstrando que a concentração de corante é um fator importante na descoloração fúngica. Dados sobre a descoloração fúngica dos corantes azul, azul marinho facid e azul vitória não foram encontrados na literatura. Tabela 02. Descoloração dos corantes em meio líquido pelo Pleurotus sajor-caju após 29 dias. Corante Comprimento de onda máximo (nm) Redução da absorbância (%) Amarelo Tartrazina 426

8 13,44 Amaranto (Vermelho Bordô) ,39 Azul ,52 Azul Vitória ,81 Azul Marinho Facid ,52 Figura 04. Gráfico das absorbâncias dos corantes controle e corantes após descoloração pelo fungo Pleurotus sajor-caju após o período de 29 dias de incubação. Figura 05. Descoloração em meio líquido do corante azul vitória pelo Pleurotus sajor-caju e controle. Figura 06. Descoloração em meio líquido do corante azul marinho facid pelo Pleurotus sajor-caju e controle.

9 Considerações sobre as descolorações dos corantes em meio sólido e em meio líquido pelo Pleurotus sajor-caju Nos corantes amarelo tartrazina e azul vitória, as diferenças observadas entre os dois tipos de cultivo (meio sólido e meio líquido) devem-se provavelmente às diferenças de metodologia utilizadas na detecção da descoloração. No meio sólido, a avaliação da descoloração foi realizada visualmente enquanto que no meio líquido essa avaliação foi realizada pelo espectrofotômetro, sendo este de maior sensibilidade. Além disso, as metodologias de cultivo são diferentes, ou seja, fatores como a quantidade de fungo inoculado, área de contato do fungo com o meio de cultura e tempo de incubação podem ter exercido influência sobre os resultados obtidos. No caso do corante vermelho bordô, as metodologias de cultivo, como citado anteriormente, possivelmente devem explicar as diferenças nos resultados obtidos pelo presente trabalho. CONCLUSÕES O corante amarelo tartrazina, após o período de 11 dias, não apresentou descoloração visível em meio sólido, porém apresentou crescimento fúngico. No meio líquido houve descoloração de 13,44% após 29 dias de incubação. O corante vermelho bordô, após o período de 11 dias, apresentou descoloração em meio sólido de 77,78%. No meio líquido houve descoloração de 18,39% após 29 dias de incubação. O corante azul, após o período de 11 dias, apresentou descoloração em meio sólido de 77,78%. No meio líquido houve descoloração de 40,52% após 29 dias de incubação. O corante azul vitória, após o período de 11 dias, não apresentou descoloração visível em meio sólido, porém apresentou crescimento fúngico. No meio líquido houve descoloração de 82,81% após 29 dias de incubação. O corante azul marinho facid, após o período de 11 dias, apresentou descoloração em meio sólido de 55,56%. No meio líquido houve descoloração de 80,52% após 29 dias de incubação. Os resultados demonstraram que o Pleurotus sajor caju é capaz de degradar as moléculas dos corantes, porém faz-se necessária a análise da toxicidade dos produtos formados após a descoloração. Essa análise de toxicidade é necessária para verificar se o composto resultante da degradação é menos tóxico que o corante, e assim evidenciar ainda mais a capacidade do fungo no tratamento de resíduos ricos em corantes. Com base nos resultados obtidos e nos estudos de revisão bibliográfica realizada no presente trabalho, foi possível concluir que o fungo Pleurotus sajor-caju, apresenta potencial para ser usado nos bioprocessos para remoção de cor de efluentes industriais ou no tratamento de resíduos sólidos coloridos.

10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BALAN, D.S.L.; MONTEIRO, R.T.R. Descoloração de indigotina azul por basidiomicetos ligninolíticos. Disponível em : < /02.htm> Acesso em 20 mar KUNZ, A. Remediação de efluente têxtil: combinação entre processo químico (ozônio) e biológico (P. chrysosporium). Campinas, Tese de Doutorado. Instituto de Química, Unicamp. GUTHRIE, R. K. DAVIS, E. M. Biodegradation in Effluents. Advances in Biotechnological Processes , p CHAGAS, E. P.; DURRANT, L. R. Decolorization of azo dyes by Phanerochaete chrysosporium and Pleurotus sajor-caju. Enzyme and Microbial Technology, Campinas, v.29, p , DURRANT, L. R. Enzimas ligninolíticas e a degradação de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP). In: MELO, I. S.; SCRAMIN, S.; SILVA, C. M. M. S.; SPESSOTO, A. WORKSHOP SOBRE BIODEGRADAÇÃO, Campinas. Campinas : Embrapa, p CHAGAS, E.P. ; DURRANT, L.R. Avaliação da descoloração de azocorantes por fungos basidiomicetos. In: II Reunião Nacional de Microbiologia Aplicada ao Meio Ambiente. Anais. Florianópolis, p.1