Biodegradação de efluente têxtil por Pleurotus sajor-caju (página 2)

Foi utilizado efluente líquido equalizado contendo corante índigo, coletado na caixa de entrada anterior à lagoa de lodo ativado, da estação de tratamento de efluente de uma indústria têxtil da cidade de Americana-SP.

Foram empregados os fungos basidiomicetos comestíveis Pleurotus sajor-caju (CCB 020) (F2), doado pelo Instituto de Botânica de São Paulo e Pleurotus sajor-caju (PSC 94/03) (F6), doado pela Faculdade de Ciências Agronômicas da Universidade Estadual Paulista – Campus de Botucatu, SP.

Os fungos foram cultivados durante 8 dias em placas de Petri contendo MEA (malte, extrato de levedura, ágar). Três discos com 0,5 cm de diâmetro foram retirados das bordas das colônias e adicionados em cada frasco Erlenmeyer contendo 5 g de bagaço de cana (desidratado e esterilizado através de radiação gama) e 30 mL de efluente líquido. Os frascos (em triplicata) foram incubados no escuro, à temperatura de 28 °C ± 2 por 14 dias.

No intervalo de 3 dias até o período final de incubação, 30 mL de água destilada foram adicionados aos frascos e o material homogeneizado, sendo posteriormente filtrado em papel de filtro (Whatman n.1); em seguida este foi centrifugado a 5000 rpm por 10 min sendo o sobrenadante utilizado para as determinações enzimáticas.

As atividades enzimáticas de lacase¹², manganês peroxidase¹³ e peroxidase¹² foram determinadas, sendo as reações realizadas em triplicata e as leituras de absorbância efetuadas com auxílio de espectrofotômetro.

No período final de incubação, o material que ficou retido no papel de filtro, como descrito no item anterior, foi utilizado para avaliação da descoloração por reflectância (medida de cor de objeto opaco) e o procedimento consistiu no uso de um espectrofotômetro (Minolta Chroma Meter CR-200), o qual emite um feixe de luz sobre o material e, em seguida, captura a luz refletida, fornecendo três variáveis representadas pelas letras "L" (cor variando de preto a branco), "a" (de verde a vermelho) e "b" (de azul a amarelo), em uma escala compreendida entre 0 e 100 para a variável "L" e -60 a +60, para as demais variáveis.

A descoloração total do efluente foi observada aproximadamente aos 14 dias de incubação, através de análise visual dos frascos contendo os fungos (Figura 1), sendo que, após a homogeneização do material com a água, observou-se que o bagaço contendo o efluente sem o tratamento pelos fungos apresentou coloração esverdeada devido ao fato do corante ser azul e misturado com o bagaço que possui coloração amarelada, enquanto que o material tratado pelos fungos apresentou coloração alaranjada, devido à biodegradação do corante presente no efluente (Figura 2). De acordo com a Tabela 1, é possível verificar diferenças nas variáveis "a" e "b" do material tratado com os fungos em relação ao controle, confirmando o fato de que a coloração dos tratamentos diferiu ao final do tempo de incubação, sendo que os tratamentos pelas duas linhagens não diferiram entre si.

Balan e Monteiro¹⁰ estudaram a descoloração do corante índigo em meio de cultura líquido por quatro espécies de fungos basidiomicetos e verificaram que Pleurotus descoloriu 94% após 4 dias de incubação. Ranzani¹¹ selecionou duas espécies de P. sajor-caju para degradar lodo têxtil misturado com fonte de lignina e verificou que após 30 dias de incubação, os fungos descoloriram totalmente o material, reduzindo o valor de vários parâmetros, como Demanda Química de Oxigênio (DQO), fenóis e celulose (fibra detergente neutro (FDN) e fibra detergente ácido (FDA).

Em relação à atividade da enzima lacase, pode-se observar o pico de produção aos 9 dias de incubação pelas duas linhagens de fungos na presença do efluente têxtil (Figura 3). Segundo Kerem et al.¹⁴, a lacase tanto pode atuar na destoxificação de compostos do substrato como oxidar grupos fenólicos, agindo como enzima inicial na clivagem de cadeias laterais e anéis aromáticos das porções fenólicas da lignina. Outras enzimas de natureza oxidativa, como as álcool veratril oxidases, podem ter um papel importante na degradação da lignina, catalizando a reação do álcool veratril a peróxido de hidrogênio, necessário para atividade de peroxidases^15-16. De acordo com Kumaran et al.¹⁷, lacase e manganês peroxidase devem agir em sinergismo. Estudos na descoloração de corantes industriais, inclusive o índigo, enfatizam o papel dessas enzimas produzidas por espécies de Pleurotus^18,19 na descoloração.

A atividade de peroxidase e a máxima produção também foram detectadas após 9 dias de incubação, comportando-se de forma similar à lacase, em ambas as linhagens testadas (Figura 4). Esta enzima também foi implicada na descoloração in vitro do corante RBBR^20,21. Resultados semelhantes foram obtidos com P. ostreatus cultivado em bagaço de torta, na produção de óleo de algodão. A produção de lacase e peroxidase ocorreu durante a fase exponencial do fungo, subseqüentemente à ação das enzimas celulolíticas²².

A máxima produção de MnP foi verificada no décimo segundo dia de incubação, não havendo diferença entre as duas linhagens (Figura 5). Na degradação do pireno, em substrato lignocelulósico, a produção de MnP foi maior entre 20 e 40 dias de incubação, quando a atividade da lacase já havia declinado e foi nesse período que se verificaram as maiores taxas de mineralização desse hidrocarboneto aromático policíclico (HPA)²³. A correlação entre a degradação de HPAs e o corante "poly R - 478" já havia sido descrita e todos os fungos estudados secretaram as enzimas necessárias para a atividade peroxidativa implicada no processo de degradação/descoloração. A MnP apresentou uma correlação direta e houve a necessidade das oxidases produtoras de peróxido de hidrogênio e peroxidases²⁴.

De acordo com os resultados obtidos, verifica-se que existe a produção de enzimas ligninolíticas quando os fungos foram incubados em bagaço de cana contendo efluente têxtil, fato que leva a supor que estas estão envolvidas no processo de descoloração e que têm influência neste processo, pois apresentam atividade em todo o período de incubação estudado.

Os dados apresentados neste trabalho indicam que as duas linhagens de Pleurotus sajor-caju estudadas têm potencial para serem empregadas em bioprocessos para remoção de cor de efluentes têxteis ou no tratamento de resíduos sólidos coloridos, entretanto, existe a necessidade de um melhor entendimento dos mecanismos utilizados por estes fungos para o desenvolvimento de tecnologias para a aplicação destes microrganismos.

À CAPES pela bolsa de doutorado concedida ao primeiro autor e à FAPESP pelo auxílio financeiro na execução do projeto.

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