Biomateriais à base de quitosana de camarão e bactérias para remoção de metais traços e petróleo / Biomaterials based on chitosan of shrimp and bacteria to remove traces of metals and oil

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Ao mesmo tempo em que se avolumam os problemas ambientais causados pelos impactos de atividades industriais o homem tenta aperfeiçoar ou desenvolver novas técnicas de descontaminação. A biorremediação se destaca pela ampla gama de microrganismos que podem metabolizar muitos dos principais poluentes, além de não deixar resíduos ou subprodutos recalcitrantes, como geralmente ocorre com outras técnicas. Uma das mais recentes inovações nesta área diz respeito ao uso de microrganismos imobilizados. A imobilização traz uma serie de vantagens, além de facilitar o controle do processo e dos microrganismos. A quitosana, um polissacarídeo natural que pode ser obtido de carapaças de crustáceos, agrega várias características que o tornam um suporte ideal para imobilização de certos organismos. Destaca-se sua biodegradabilidade, lipofilicidade, capacidade de formar gel e microesferas, além de poder ser reticulado. Neste trabalho foi preparada uma quitosana a partir de quitina de carapaças de camarão com grau de desacetilação de 78% e massa molar média de 117.000 Da. Esse polímero serviu de matriz para imobilização de uma cepa da bactéria Staphylococcus saprophyticus subsp. saprophyticus, selecionada pela hidrofobicidade de sua parede celular, o que a torna um emulsificante. Foram produzidos esferas, membranas, filmes e hidrogéis de quitosana sem e com a bactéria imobilizada. Os produtos foram testados quanto à capacidade de emulsificação de misturas óleo-água, remoção de cobre e chumbo de amostras de águas contaminadas e como coagulantes de óleo em água. Os produtos também foram avaliados quanto à resistência mecânica, uniformidade, solubilidade, além de serem analisados por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que a incorporação da bactéria a quitosana melhorou significativamente a resistência desse polímero. A membrana de quitosana suportou até 53,62 Mpa enquanto uma membrana semelhante contendo bactérias imobilizadas suportou até 73,96 Mpa. As esferas com a bactéria também se destacaram pela uniformidade e resistência a agitação mecânica durante os testes de emulsificação de misturas óleo-água. As esferas com células ao contrário das esferas sem células promoveram a emulsificação de hidrocarbonetos, atingindo um percentual de 60% de emulsificação. Os filmes obtidos pelo tratamento das membranas com glicerol 20% se comportaram bem diferentes das membranas. Os filmes foram menos resistentes a tração, suportando 20,50 Mpa e 8,91 Mpa, para filmes sem células e com células respectivamente. Por outro lado, foram significativamente mais elásticos do que asmembranas, como provado pelos valores dos módulos de Young, 146,4 Mpa e 222,8 Mpa, para filmes sem células e com células, respectivamente. As membranas com bactérias imobilizadas removeram mais eficientemente cobre e chumbo do que as membranas sem células, enquanto os filmes independentemente de terem ou não células imobilizadas foram impermeáveis à passagem dessas soluções. As esferas de quitosana contendo células foram significativamente mais eficientes para adsorver cobre e chumbo de amostras de águas contaminadas. Comparativamente, o cobre foi melhor adsorvido do que o chumbo nas esferas. Não foram observadas diferenças na remoção de até 200 μg/g de cobre e chumbo atribuíveis às diferenças da água doce e água do mar. A adsorção de cobre e chumbo foi da ordem de 20 mg/g de quitosana enquanto a capacidade de dessorção foi de mais de 90% para o cobre e mais de 80% para o chumbo. Não foram observadas diferenças entre a coagulação de amostras de petróleo derramadas em água com géis de quitosana sem células ou com células. Conclusivamente, os produtos desenvolvidos e testados neste trabalho possuem grande potencial para emprego em atividades de biorremediação.

ASSUNTO(S)

quitosana staphylococcus saprophyticus oil, metal traces. chitosan petróleo quimica staphylococcus saprophyticus metais traços.

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