I INTERAÇÃO BIOSORTIVA ENTRE ASPERGILLUS ORYZAE PARAMORFOGÊNICO E CORANTE DE EFLUENTE INDUSTRIAL

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1 I- - 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. Endereço (1) : Av. 8, 39 - Santa Cruz - Rio Claro - SP - CEP: Brasil - Tel: (19) / Fax: (19) crcorso@rc.unesp.br 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,, 4, e 6,), 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, µg/ml e a forma paramorfogênica de Aspergillus oryzae não s e s, 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.9751 a.9955 mesmo em valores de ph menos biosortivo. Quanto ao fato das formas pelletizadas s 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,, tanto com biomassas autoclavas como não s. 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 O efluente de muitas instalações industrial, contém grandes concentrações de compostos coloridos e por esta razão, são facilmente visíveis ao penetrar em corpos d água. A liberação destes compostos, normalmente tóxicos, representa um dos maiores problemas ambientais, pois tais substâncias apresentam alta recalcitrância no meio aquático e a sua persistência, deve-se à composição química que normalmente envolvem anéis aromáticos, ligações azóicas, aminas, e grupos sulfônicos. Estes fatos conferem aos efluentes têxteis contendo corantes, um lento processo de biodegradação natural, além disso, estes compostos e seus resíduos, apresentam um potencial tóxico capaz de provocar problemas mutagênicos, carcinogênicos ou ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 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 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 s e hifas s 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, 197), visando seu emprego no processo de paramorfogênese física. Após a obtenção dos pellets miceliais (utilizando para crescimento Meio Mineral Mínimo, PONTECORVO et al modificado), os mesmos foram subdivididos em frascos de 3 diferentes ph (2., 4. e 6.), ajustados com NaOH e H 2 SO 4, recebendo cada um Quimicetina (2 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 à uma atmosfera, 1º 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 5º 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,625 mg/ml, resultando numa concentração de 62, μg/ml. Os tubos assim preparados, foram levados a banho térmico com temperatura de º C, pelo tempo de 1 Após este período de equilíbrio as amostras foram centrifugadas a 3. rpm, por minutos e a seguir analisadas espectrofotometricamente. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 7 6 não FIGURA 1 - Interação biosortiva, entre Aspergillus oryzae paramorfogênico ( pellets ) e o corante Procion Violet H3R no ph 2. à ºC. Concentração inicial 62. µg/ml, tempo de contato de não FIGURA 2 - Interação biosortiva, entre Aspergillus oryzae paramorfogênico ( pellets ) e o corante Procion Violet H3R no ph 4. à ºC. Concentração inicial 62. µg/ml, tempo de contato de 1 ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 7 6 não FIGURA 3 - Interação biosortiva, entre Aspergillus oryzae paramorfogênico ( pellets ) e o corante Procion Violet H3R no ph 6. à ºC. Concentração inicial 62. µg/ml, tempo de contato de 1 Tabela 1 - Estimativa da remoção total do corante Procion Violet H3R, a partir da concentração inicial de 62. µg/ml, pela forma paramorfogênica não aoutoclavada e 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 Os testes de biosorção em diferentes valores de ph com Procion Violet H3R com concentração inicial de 62. µg/ml e a forma paramorfogênica de Aspergillus oryzae não s e, 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.9751 a.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 s 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 ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 CONCLUSÕES O ph que melhor se enquadrou em termos de capacidade de serem removidos frente às biomassas pelletizadas não s e s de Aspergillus oryzae foi o ph 2.. O estudo da interação biosortiva entre Aspergillus oryzae paramorfogênico não autoclavado e autoclavado e o corante Procion Violet H3R, indica que a biomassa apresenta uma capacidade de remoção dos corantes, superior ao da biomassa não 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 como a não de Aspergillus oryzae oferecem condições de virem a serem utilizadas como substrato biosorvente, no tratamento de efluentes industriais que contenham este azocompostos. 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., p , 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, 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., LODDER, J. The yeast: a taxonomic study. North Holland Publish Company, Amsterdam, London, 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, MARCANTI-CONTATO, I.; CORSO, C. R. and OLIVEIRA, J. E. Induction of physical paramorfogênesis in Aspergillus sp. Revista de Microbiologia, v. 28, p , PONTECORVO, G.; ROPER, J. ª and FORBES, E. Genetic recombination without sexual reproduction in Aspergillus niger. Journal of General Microbiology, v. 8, p , SHARF, J. M. Métodos recomendados para o exame de alimentos. Ed. Polígono, São Paulo, p. 257, ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5