Biotransformação de corantes dispersos do tipo azo pela ação de enzimas redutoras e oxidação fotoeletrocatalítica após pré-concentração por MIP - Franco, Jefferson Honorio [UNESP] (2016)
Corantes sintéticos do tipo azo têm sido um assunto de grande preocupação ambiental devido ao potencial genotóxico e mutagênico dos produtos de biotransformação. Deste modo, nos últimos anos a consequência da ingestão destes corantes presentes na agua potável servida à população é discutida por diversos autores. Este estudo avalia a ação de microssomas de fígado de rato, enzimas redutoras produzidas pela bactéria Escherichia coli (E. coli) e nitroredutase imobilizada na biotransformação de três corantes dispersos que possuem grupos azo, Disperse Red 73 (DR 73), Disperse Red 78 (DR 78) e Disperse Red 167 (DR 167). A técnica de Espectrofotometria de absorção molecular na região do Uv- visível, Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com detector de arranjo de diodos (CLAE-DAD) e Cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS) foram técnicas usadas para identificar os principais produtos gerados após os processos de degradação dos corantes. Polímeros de impressão molecular magnéticos (MMIPs) foram investigados usando reações de polimerização por precipitação para pré-concentração do corante DR 73, juntamente com a degradação por fotoeletrocatálise e subsequente análise dos produtos por LC-MS/MS. Os estudos in vitro do metabolismo de biotransformação dos corantes têxteis com microssoma de fígado de rato mostraram que as reações ocorreram preferencialmente no grupo azo e nitro dos corantes, indicando a redução destes grupos pelas enzimas do citocromo P-450. Foram obtidos dois produtos de degradação para cada corante após reação com a bactéria E. coli; o corante DR 73 originou os produtos 3-((4-aminofenil)(etil)amino)propanitrila e 4-nitroanilina, os produtos 3-((4-aminofenil)(etil)amino)propanitrila e 2-cloro-4-nitroanilina foram obtidos após reação com o corante DR78 e o DR 167 originou dimetil 3,3`-((3-acetamido-4aminofenil)azanediyl)dipropanoato e 2-cloro-4-nitroanilina, indicando a clivagem do grupo azo, possivelmente, pela enzima azoredutase, produzida pela bacteria. A enzima nitroredutase, imobilizada em partículas magnéticas modificadas com tosil, mostrou que a redução dos corantes ocorreu preferencialmente no grupo nitro, enquanto que a enzima livre no meio reacional resultou em mais de um produto de biotransformação para cada corante, atuando em mais de um sítio da molécula, comprovando a eficácia da imobilização enzimática para estudos de biotransformação e formação de produtos majoritários. A mutagenicidade dos corantes foi avaliado pelo ensaio de Salmonella/microssoma realizado nas estirpes TA 98 e TA 100, com e sem S9. De acordo com este ensaio, DR 73 foi o mais mutagênico. O MMIP para o corante DR 73 apresentou excelentes valores de religação (16 mg g−1 e 6 mg g−1, para MMIP e MNIP, respectivamente) indicando que o polímero molecularmente impresso formou cavidades específicas para retenção do corante. Através dos resultados obtidos por LCMS/MS, observou-se 100% de degradação do corante em apenas 60 min de tratamento via fotoeletrocatálise para soluções mais diluidas do mesmo, comprovando a eficiência da técnica na degradação de poluentes. Sendo assim, estes resultados sugerem que o MMIP mostrou uma excelente especificidade e seletividade para o corante DR 73 e uma técnica promissora na captação de corantes mutagênicos de águas superficiais, com grande potencial de aplicação e exploração na pré-concentração antes do tratamento. Além disso, a redução destes corantes por sistemas biológicos representa uma grande preocupação ambiental devido ao aumento da genotoxicidade para os seres vivos, em especial a seres humanos, produzindo compostos nocivos, tais como aminas condenadas pela Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer.