Exploring Aspergillus biomass for fast and effective Direct Black 22-dye removal

Bibliographic Details
Main Author: Neves, Anna Gabrielly Duarte
Publication Date: 2024
Other Authors: Silva, Raphael Luiz Andrade, Cardoso, Kethylen Barbara Barbosa, Brito Júnior, Jairo José Ribeiro Toscano de, Ferreira, Kétura Rhammá Cavalcante, Nascimento, Thiago Pajeú, Brandão-Costa, Romero Marcos Pedrosa, Silva, Márcia Vanusa da, Porto, Ana Lúcia Figueiredo
Format: Article
Language: eng
Source: Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online)
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Summary: Os corantes azo são amplamente utilizados na indústria têxtil devido à sua estabilidade e resistência. Essas propriedades também os tornam xenobióticos recalcitrantes, tóxicos, mutagênicos e carcinogênicos, mesmo em baixas concentrações. Considerados poluentes emergentes, há urgência em abordar mecanismos capazes de remediar esses contaminantes, com os fungos Aspergillus destacando-se como uma solução eficaz. Quinze linhagens de Aspergillus foram investigadas para a descoloração do corante tetra azo Direct Black 22. A influência de diferentes meios de cultura foi avaliada na obtenção da biomassa dos fungos, das concentrações de corante (50–300 mg/L), das concentrações de biomassa (1–5 g) e da reutilização da biomassa em bateladas contínuas. As linhagens que mais se destacaram foram Aspergillus japonicus URM 5620, Aspergillus niger URM 5741 e A. niger URM 5838. A obtenção da biomassa em meio menos nutritivo favoreceu a descoloração, pela formação de pellets mais organizados. A biomassa viva desses fungos foi 59% mais eficiente que a biomassa morta. A eficiência de descoloração não foi afetada em concentrações mais baixas do corante, mostrando uma diminuição na descoloração somente quando a concentração atingiu 300 mg/L. O aumento da quantidade de biomassa resultou em uma descoloração proporcionalmente maior. Mesmo com apenas 1 g de biomassa, os três fungos foram capazes de remover mais de 90% do corante em menos de 60 minutos, e com 5 g, o corante foi completamente removido em 10 minutos. A biomassa foi reutilizada em três ciclos consecutivos de descoloração e o fungo que suportou melhor os ciclos foi o A. niger URM 5741. Esses resultados mostram o potencial dos fungos do gênero Aspergillus testados nesse estudo como biossorventes sustentáveis e eficientes para a remediação de corantes azo como o Direct Black 22, com potencial para o tratamento de efluentes industriais coloridos.
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A influência de diferentes meios de cultura foi avaliada na obtenção da biomassa dos fungos, das concentrações de corante (50–300 mg/L), das concentrações de biomassa (1–5 g) e da reutilização da biomassa em bateladas contínuas. As linhagens que mais se destacaram foram Aspergillus japonicus URM 5620, Aspergillus niger URM 5741 e A. niger URM 5838. A obtenção da biomassa em meio menos nutritivo favoreceu a descoloração, pela formação de pellets mais organizados. A biomassa viva desses fungos foi 59% mais eficiente que a biomassa morta. A eficiência de descoloração não foi afetada em concentrações mais baixas do corante, mostrando uma diminuição na descoloração somente quando a concentração atingiu 300 mg/L. O aumento da quantidade de biomassa resultou em uma descoloração proporcionalmente maior. Mesmo com apenas 1 g de biomassa, os três fungos foram capazes de remover mais de 90% do corante em menos de 60 minutos, e com 5 g, o corante foi completamente removido em 10 minutos. A biomassa foi reutilizada em três ciclos consecutivos de descoloração e o fungo que suportou melhor os ciclos foi o A. niger URM 5741. Esses resultados mostram o potencial dos fungos do gênero Aspergillus testados nesse estudo como biossorventes sustentáveis e eficientes para a remediação de corantes azo como o Direct Black 22, com potencial para o tratamento de efluentes industriais coloridos.Azo dyes are widely used in the textile industry due to their stability and resistance. These properties also make them recalcitrant xenobiotics, toxic, mutagenic, and carcinogenic, even at low concentrations. Considered emerging pollutants, there is an urgency to address mechanisms capable of remediating these contaminants, with Aspergillus fungi standing out as an effective solution. Fifteen strains of Aspergillus were investigated for the decolorization of the tetra azo dye Direct Black 22. The influence of different culture media was evaluated on fungi biomass production, dye concentrations (50–300 mg/L), biomass concentrations (1–5g), and the reuse of biomass in continuous batches. The strains that stood out the most were Aspergillus japonicus URM 5620, Aspergillus niger URM 5741, and A. niger URM 5838. Obtaining biomass in less nutrient-rich medium favored decolorization by forming more organized pellets. The live biomass of these fungi was 59% more efficient than the dead biomass. The decolorization efficiency was not affected at lower dye concentrations, showing a decrease in decolorization only when the concentration reached 300 mg/L. Increasing the amount of biomass resulted in proportionally greater decolorization. Even with just 1 g of biomass, the three fungi could remove more than 90% of the dye in less than 60 minutes, and with 5 g, the dye was completely removed in 10 minutes. Thebiomass was reused in three consecutive decolorization cycles, and the fungus that best withstood the cycles was A. niger URM 5741. These results demonstrate the potential of the genus Aspergillus fungi tested in this study as sustainable and efficient biosorbents for the remediation of azo dyes such as Direct Black 22, with potential for colored industrial effluent treatment.Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES)2024-11-05info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdftext/xmlhttps://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/article/view/213810.5327/Z2176-94782138Revista Brasileira de Ciências Ambientais; Vol. 59 (2024): RBCIAMB - ISSN 2176-9478; e2138Revista Brasileira de Ciências Ambientais ; v. 59 (2024): RBCIAMB - ISSN 2176-9478; e21382176-94781808-4524reponame:Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online)instname:Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES)instacron:ABESenghttps://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/article/view/2138/1071https://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/article/view/2138/1087Copyright (c) 2024 Revista Brasileira de Ciências Ambientaishttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessNeves, Anna Gabrielly DuarteSilva, Raphael Luiz AndradeCardoso, Kethylen Barbara BarbosaBrito Júnior, Jairo José Ribeiro Toscano deFerreira, Kétura Rhammá CavalcanteNascimento, Thiago PajeúBrandão-Costa, Romero Marcos PedrosaSilva, Márcia Vanusa daPorto, Ana Lúcia Figueiredo2025-01-21T00:06:28Zoai:ojs.www.rbciamb.com.br:article/2138Revistahttp://www.rbciamb.com.br/index.php/Publicacoes_RBCIAMBhttps://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/oairbciamb@abes-dn.org.br||2176-94781804-4524opendoar:2025-01-21T00:06:28Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online) - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES)false
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