Avaliação da degradação de sulfametoxazol e trimetoprima por enzimas ligninolíticas e fotólise

• Autor(a) principal: Bonato, Aline Cristine Hermann
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4226
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ANALISE DE TRACOS E QUIMICA AMBIENTAL; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL; Antibióticos; Oxidação; Biorremediação; Lignina; Monitoramento ambiental; Enzimas; Tecnologia ambiental; Antibiotics; Oxidation; Bioremediation; Lignin; Environmental monitoring; Enzymes; Green technology; Ciências Ambientais

A frequente detecção do sulfametoxazol (SMX) e da trimetoprima (TMP) no esgoto, rios e águas de abastecimento tem causado preocupação devido aos efeitos ecotoxicológicos e o risco pontecial da indução de genes resistentes a estes antibacterianos. Técnicas envolvendo a degradação por Processos Avançados de Oxidação (AOPs) e biodegradação, utilizando fungos e suas enzimas, têm sido estudadas. Este trabalho avaliou o potencial do tratamento de SMX e TMP utilizando o tratamento enzimático (oxidação biológica) e a fotólise (oxidação química), em processos unitários e combinados. O trabalho foi dividido em três etapas, na primeira foi realizada a produção e otimização das enzimas ligninolíticas, as produções máximas obtidas foram de 0,94 U L-1 de lignina peroxidase pelo fungo Inonotus splitgerberi, 4599 U L-1 e 38 U L-1 de lacase e manganês peroxidase, respectivamente, pelo fungo Trametes sp. Na segunda etapa, foram realizados os ensaios de degradação, a oxidação biológica dos fármacos foi avaliada utilizando lacase comercial e o extrato bruto contendo lacases (produzido por Trametes sp.), as degradações foram testadas na presença dos mediadores 2,2'-azino-di-[3 ethylbenzothiazoline sulfonato(6)] diammonium (ABTS) e 1-hidróxi-benzotriazole (HBT). Os melhores resultados de degradação biológica foram obtidos após 24 horas de reação, a 37°C,110 rpm, pela ação da lacase do extrato bruto de Trametes sp., atingindo remoção de 27,51% de TMP, na ausência de mediadores, e 96% de SMX na preseça de ABTS. Para o tratamento com fotólise, utilizando reator com lâmpada de vapor de mercúrio de baixa pressão (28 W), a degradação máxima de SMX foi de 98% em 50 minutos e para TMP de 63% em 60 minutos. Os resultados de degradação obtidos pelos processos combinados, de acordo com testes estatistícos, não apresentaram diferença significativa aos obtidos durante a fotólise. A terceira etapa do projeto avaliou a inibição de E. coli nas amostras submetidas a fotólise e ao tratamento combinado, e foi possivel identificar que as enzimas atenuaram a toxicidade dos tratados. Em função dos resultados, pode-se considerar viável a aplicação do extrato bruto enzimático contendo lacase, sem etapas de separação ou purificação para a degradação de SMX e TMP, bem como a aplicação da fotólise direta. Em relação a associação dos tratamentos pode-se sugerir que apesar de provocarem incremento nas taxas de remoção foram responsáveis por atenuar a toxicidade.