Avaliação do uso da hemoglobina extracelular de Amynthas gracilis (HbAg) na elaboração de detectores óticos de contaminação ambiental

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Souza, Claudemir Oliveira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Hemoglobina; Anelídeo; Biossensores; Metais pesados; Voltametria
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/244621

Diversos estudos com enzimas e até mesmo hemoproteínas tem mostrado um grande avanço na fabricação de biossensores para monitorar e quantificar moléculas em diferentes meios. Dentre as hemoproteínas, as hemoglobinas gigantes são uma classe que detém características muito interessantes para o uso neste tipo de ferramenta biotecnológica, como é o caso do biossensoriamento de metais pesados. No presente trabalho, foi verificada a interação da hemoglobina extracelular de Amynthas gracilis (HbAg) com os metais cobre, cádmio e zinco, visando um protótipo de biossensor de metais pesados. Os ensaios biofísicos em solução da HbAg frente aos metais cobre, cádmio e zinco foram monitorados através de diversas técnicas espectroscópicas. A imobilização da HbAg foi realizada através da técnica de Layerby- Layer (LBL) com o auxílio do polímero polietilenoimina (PEI) em quartzo para observar as mudanças espectrais no UV-Vis, e em eletrodo de carbono vítreo, para avaliação das alterações eletroquímicas da HbAg frente a adição dos metais. Além disso, a morfologia dos filmes também foi verificada com microscopia eletrônica de varredura e microbalança de cristal de quartzo. Verificou-se que a HbAg não se oxida na presença de cádmio e, frente ao zinco, a oxidação parcial é visualizada acima de 20 μmol L-1, além disso, nesta concentração, a hemoglobina sofre dissociação e agregação. A partir de 30 μmol L-1 de cobre em pH 7,0 a HbAg é oxidada, dissocia-se e perde parte de sua estrutura secundária. Em pH 5,0, sofre maior oxidação. Foi observado que o processo de imobilização não altera as propriedades óticas da hemoproteína e que, a partir da interação de 20 μmol L-1 do metal cobre sobre as bicamadas PEI/HbAg por 8 minutos, há um significativo deslocamento da banda de Soret, deslocando o máximo da banda de Soret para 409 nm na concentração de 70 μmol L-1. Ademais, a interação do eletrodo contendo PEI/HbAg com cobre, cádmio e zinco, monitorados por voltametria cíclica, mostraram curvas semelhantes entre si com saturação do eletrodo em torno de 10 μmol L-1 dos metais. Um estudo comparativo entre a HbAg e a hemoglobina humana (HHb) imobilizada no quartzo foi realizado com o intuito de verificar se a detecção com a HbAg seria melhor monitorada quando comparada com a HHb. Porém, não foram observadas alterações significativas entre os dois sistemas. Todavia, através dos estudos óticos foi possível propor que a HbAg é sensível ao cobre e zinco nas concentrações analisadas em solução e desta forma a potencialidade da HbAg como sensor ótico foi verificada. Não há seletividade da molécula quando utilizada em sensor eletroanalítico nas condições analisadas.