Produção de biomassa e quitosana por Cunninghamella elegans UCP/WFCC 0542 e aplicação na remoção de cromo

Abstract

A indústria do curtume é uma das principais atividades econômicas no Brasil com grande geração de divisas e empregos, contudo o processo de curtimento apresenta sérios riscos ambientais e a saúde humana devido à grande quantidade de efluentes gerados com alta carga de matéria orgânica e inorgânica. Sendo o cromo um dos principais composto no beneficiamento do couro e por este apresentar grande toxidade aos seres vivos, faz-se necessário um processo de tratamento adequado do fluente. A utilização de biossorventes com capacidade para degradação, retenção, remoção ou recuperação de poluentes recalcitrantes tem sido empregado com sucesso em tratamento de efluentes industriais. Neste, estudo foi investigado o potencial biotecnológico do fungo Cunninghamella elegans (UCP 542/WFCC) para a produção de biomassa e quitosana, utilizando uma abundante suplementação de aminoácidos (asparagina e milhocina) associados à sacarose, empregando um planejamento fatorial completo de 2³ para avaliar as interações e efeitos dos componentes. Os resultados obtidos indicaram que os ensaios no ponto central (Asparagina 0,025%, Sacarose 0,15%, suplementado com 0,45% de Milhocina), com relação Carbono:Nitrogênio de 2:6, observando-se rendimentos máximos de biomassa de 16,95g.L-1 e quitosana 2,14g.L-1. Os dados obtidos foram validados por meio de Diagramas de Pareto, grau de desacetilação da quitosana (75, 25%), através das bandas observadas por espectrofotometria ao raio infravermelho e difração de raio X. Estudos subsequentes foram realizados utilizando biomassa de C. elegans como sorbente na remoção de diferentes concentrações de Cr(VI) em solução aquosa. Os resultados obtidos demonstraram a remoção máxima de 97,2%, 90 %, 72,04%, 41,74 %, 36,39 % e 22, 16%, obtidos respectivamente para concentrações de 5, 10, 25, 50, 75 e 100 mg / L de Cr (VI), pela biomassa C. elegans em 96h. A adsorção de cromo no micélio do fungo foi proporcional à concentração de cromo adsorvida. Os estudos cinéticos com a adsorção do cromo demonstraram um modelo pseudo de segunda ordem. Em seguida, investigações foram realizadas com o efluente da indústria de curtume caracterizando o efluente bruto, com posterior tratamento com a biomassa fúngica. O efluente bruto apresentou um total de 42,46 mg.kg-1 de cromo, além de elevados níveis de cálcio (9.218,40mg.L-1), magnésio (187,18 mg.L-1) e cloreto (2162,43 mg.L-1). Após o tratamento com o maximo de biomassa (2,4g.L-1) de C. elegans observou-se uma biossorção do cromo de 92%, demonstrando ainda, uma redução da dureza 99,5% para cálcio, 56,0% para magnésio e 76,9% para cloreto. O efluente após o tratamento com a biomassa demonstrou redução da fitotoxicidade para germinação de sementes de alface (Lactuca sativa) e repolho (Brassica olarecea var. capitata). Os resultados obtidos sugerem que a biomassa de C. elegans é potencialmente aplicável para remoção do cromo provenientes de efluentes industriais, tendo em vista a utilização subprodutos como a milhocina para a produção de biomassa como um fator importante para o baixo custo do processo.