Utilização de fungos resistentes na redução da concentração de cromo hexavalente em efluente de curtume

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Scapini, Thamarys
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFFS (Repositório Digital da UFFS)
Texto Completo: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/3616
Resumo: Os metais pesados são alguns dos contaminantes ambientais antropogênicos mais persistentes e potentes, representando elevado risco ecológico e para a saúde humana, devido a seus efeitos tóxicos e a capacidade de bioacumular ao longo da cadeia alimentar. Com avanço da industrialização, a quantidade de cromo nos ecossistemas aquáticos e terrestres aumentou, tornando-se uma preocupação global, devido aos diversos efeitos tóxicos, mesmo em baixas concentrações. Devido a isso, a remoção deste metal pesado de águas residuárias é de extrema importância para proteção da saúde e do meio ambiente. Neste sentido, buscando uma alternativa a tratamentos físico-químicos para remoção de cromo hexavalente de efluente de curtume, propõe-se a biorremediação usando cepas dos fungos Penicillium commune, Fusarium equiseti e Paecilomyces lilacinus. As estirpes fúngicas foram submetidas a ensaios de tolerância ao Cr (VI) através da exposição a 150 mg.L-1, posteriormente foram feitas análises de microscopia ótica e identificadas possíveis alterações estruturais causadas pelo estresse em decorrência da presença de composto tóxico. Foi possível observar alterações, como inchaço da parede celular e formação de vacúolos. Ainda, as cepas fúngicas foram submetidas a diferentes concentrações de Cr (VI) visando avaliar o comportamento dos mecanismos de defesa das células fúngicas, que foram identificados como extracelular, por processo de biossorção, e intracelular, por formação de vacúolos, biotransformação, quelação por proteínas, entre outros. Tendo em vista os resultados obtidos, foram realizados testes para substituição da fonte de glicose do meio fermentativo por hidrolisado de cana-de-açúcar, buscando uma alternativa ao uso da glicose comercial. Os resultados foram satisfatórios, visto que mesmo na presença de interferentes, os fungos foram capazes de metabolizar a glicose do meio, aumentando a biomassa. Por fim, a biorremediação do efluente de curtume foi realizada por três experimentos, o primeiro na presença de glicose e sais, o segundo apenas o efluente, e um terceiro com hidrolisado. Apesar de ter ocorrido a redução da concentração de Cr (VI) no efluente, as concentrações que permaneceram ainda são tóxicas, sendo de 3,40 ± 0,61 mg Cr6+.L-1 para o fungo FE e 3,14 ± 0,31 mg Cr6+.L-1 para o fungo PL na presença de hidrolisado, e 2,56 ± 0,08 mg Cr6+.L-1 para o fungo PC na ausência de nutrientes, sendo tóxico para o meio ambiente e não se enquadrando no previsto pela legislação brasileira. Neste sentido, são propostos estudos de melhoramento do processo por meio de fluxo contínuo de nutrientes, visto que os mecanismos de defesa intracelulares, dependentes do metabolismo, são ativados no processo de redução da concentração de compostos tóxicos, e o aumento da biomassa fúngica faz com que ocorra com maior efetividade o biosequestro dos íons metálicos do meio.
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As estirpes fúngicas foram submetidas a ensaios de tolerância ao Cr (VI) através da exposição a 150 mg.L-1, posteriormente foram feitas análises de microscopia ótica e identificadas possíveis alterações estruturais causadas pelo estresse em decorrência da presença de composto tóxico. Foi possível observar alterações, como inchaço da parede celular e formação de vacúolos. Ainda, as cepas fúngicas foram submetidas a diferentes concentrações de Cr (VI) visando avaliar o comportamento dos mecanismos de defesa das células fúngicas, que foram identificados como extracelular, por processo de biossorção, e intracelular, por formação de vacúolos, biotransformação, quelação por proteínas, entre outros. Tendo em vista os resultados obtidos, foram realizados testes para substituição da fonte de glicose do meio fermentativo por hidrolisado de cana-de-açúcar, buscando uma alternativa ao uso da glicose comercial. Os resultados foram satisfatórios, visto que mesmo na presença de interferentes, os fungos foram capazes de metabolizar a glicose do meio, aumentando a biomassa. Por fim, a biorremediação do efluente de curtume foi realizada por três experimentos, o primeiro na presença de glicose e sais, o segundo apenas o efluente, e um terceiro com hidrolisado. Apesar de ter ocorrido a redução da concentração de Cr (VI) no efluente, as concentrações que permaneceram ainda são tóxicas, sendo de 3,40 ± 0,61 mg Cr6+.L-1 para o fungo FE e 3,14 ± 0,31 mg Cr6+.L-1 para o fungo PL na presença de hidrolisado, e 2,56 ± 0,08 mg Cr6+.L-1 para o fungo PC na ausência de nutrientes, sendo tóxico para o meio ambiente e não se enquadrando no previsto pela legislação brasileira. Neste sentido, são propostos estudos de melhoramento do processo por meio de fluxo contínuo de nutrientes, visto que os mecanismos de defesa intracelulares, dependentes do metabolismo, são ativados no processo de redução da concentração de compostos tóxicos, e o aumento da biomassa fúngica faz com que ocorra com maior efetividade o biosequestro dos íons metálicos do meio.Heavy metals are some of the most persistent and potent anthropogenic environmental contaminants, representing a high ecological and health risk, mainly leading to toxic effects and the ability to bioaccumulate along the food chain. As industrialization progresses, the amount of chromium in aquatic and terrestrial ecosystems has increased, becoming a global concern due to the various toxic effects even at low concentrations. Due to this, the removal of this heavy metal from wastewater is extremely important for the protection of health and the environment. In this sense, searching for an alternative to physical-chemical treatments for the removal of hexavalent chromium from tannery effluent, we propose in this study bioremediation using strains of the fungi Penicillium commune, Fusarium equiseti and Paecilomyces lilacinus. The fungal strains were submitted to tests of tolerance to Cr6+ through exposure to 150 mg.L-1, later optical microscopy analysis and possible structural alterations caused by the presence of the toxic compound were identified, where it was possible to observe some changes as swelling of the cell wall and formation of vacuoles. In addition, fungal strains were submitted to different concentrations of Cr (VI) in order to evaluate the behavior of fungal cell defense mechanisms, which were identified as extracellular, by biosorption and intracellular processes, by formation of vacuoles, biotransformation, chelation by proteins, among others. Considering the results obtained, tests were carried out to substitute the glucose source of the fermentation medium for sugarcane hydrolysate, seeking an alternative to the use of commercial glucose. The results were satisfactory, since even in the presence of interferences, the fungi were able to metabolize glucose from the medium, increasing the biomass. Finally, the bioremediation of the tannery effluent was carried out by three experiments, the first in the presence of glucose and salts, the second only the effluent, and a third with hydrolysate. Although the concentration of Cr (VI) in the effluent decreased, the concentrations that remained were still toxic, being 3.40 ± 0.61 mg Cr6+.L-1 for the fungus FE and 3.14 ± 0, 31 mg Cr6+.L-1 for the fungus PL in the presence of hydrolysate, and 2.56 ± 0.08 mg Cr6+.L-1 for the PC fungus in the absence of nutrients, being toxic to the environment and not provided for by Brazilian law. In this sense, process improvement studies are proposed through continuous flow of nutrients, since intracellular defense mechanisms, dependent on metabolism, are activated in the process of reducing the concentration of toxic compounds, and the increase of fungal biomass causes that the biosequestration of the metallic ions in the medium occurs more effectively.Submitted by Tania Ivani Rokohl (tania.rokohl@uffs.edu.br) on 2020-03-13T16:33:00Z No. of bitstreams: 1 SCAPINI.pdf: 935973 bytes, checksum: fb14343d81a3a7ffee76bca663815a67 (MD5)Approved for entry into archive by Franciele Scaglioni da Cruz (franciele.cruz@uffs.edu.br) on 2020-03-19T18:02:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SCAPINI.pdf: 935973 bytes, checksum: fb14343d81a3a7ffee76bca663815a67 (MD5)Made available in DSpace on 2020-03-19T18:02:03Z (GMT). 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