ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Determinação da fitotoxicidade do propranolol após oxidação por reagente fenton e foto-fenton através de bioensaios com sementes de Alface
AUTORES: Baydum, V. (UFPE) ; Teixeira, A. (UFPE) ; França, P. (UFRPE) ; Freitas, V. (UFPE) ; Lira, D. (UFPE) ; Barros, E. (UFPE) ; Matos, D. (UFPE) ; Silva, V. (UFPE)
RESUMO: Diversos fármacos foram detectados em corpos hídricos: águas de supecie, mar, águas subterrâneas e água potável. Os testes de toxicidade tem importante papel no conhecimento dos efeitos nocivos da exposição de seres humanos e do meio ambiente a esses agentes. O objetivo deste trabalho foi verificar a eficiência de remoção do fármaco propranolol por processos oxidativos avançados(POA) fenton e foto-fenton através de bioensaios de toxicidade observando a germinação e crescimento de sementes de Alface. As sementes de alface foram colocadas para germinar nas concentrações de 3, 10, 30 e 100% (v/v) de propranolol durante 120 horas. Os bioensaios revelaram potencial tóxico para a espécie de alface com inibição da germinação em 80, 40 e 50% pelo propranolol, fenton e foto-fenton respectivamente.
PALAVRAS CHAVES: toxicidade; propranolol; POA
INTRODUÇÃO: Na década de 70, começou-se a atentar para a presença de fármacos em ambientes aquáticos (GARRISON, 1976; HIGNITE, 1977). Desde então, diversos estudos têm sido realizados e revelam a presença de resíduos de fármacos em várias partes do mundo. Os fármacos são considerados contaminantes ambientais devido a suas moléculas serem biologicamente ativas. Além disso, a grande maioria dos fármacos possui características lipofílicas e freqüentemente apresentam baixa biodegradabilidade no ambiente. Estas propriedades intrínsecas apresentam um grande potencial para bioacumulação e persistência no ambiente. (CHRISTENSEN, 1998). Existe, portanto, uma necessidade inerente em conhecer o risco de ocorrência dos efeitos tóxicos que são determinados nos ensaios Toxicológicos. A ecotoxicologia é um dos novos campos da ciência que busca compreender a forma como os ecossistemas metabolizam, transformam, degradam, eliminam, acumulam e sofrem ação da toxicidade das diversas substâncias químicas neles introduzidas. Desta forma, testes ecotoxicológicos são metodologias que permitem avaliar a toxicidade de substâncias sobre um ambiente através da exposição de organismos vivos (bioindicadores). Plantas são muitas vezes sensíveis a substâncias tóxicas e podem ser utilizadas também como bioindicadores. Muitos estudos têm demonstrado a eficiência de espécies como pepino e agrião, alface e soja em testes de toxicidade.Os Processos Oxidativos Avançados (Fenton e Foto-Fenton) tem se mostrado como alternativa na remoção de fármacos e são caracterizados por reações de oxidação química intermediadas pelo radical hidroxila (HO•) espécie extremamente reativa e pouco seletiva (CARBALLA, 2004).
MATERIAL E MÉTODOS: O ensaio de alongamento das raízes estima a toxicidade aguda de efluentes líquidos em um teste contínuo, num sistema estático, com duração de 120 horas e na ausência de luz. O teste consiste na exposição de sementes de alface a várias concentrações de efluentes líquidos, sem renovação das soluções, utilizando-se placas de Petri e papel de filtro como meio suporte. Sobre o papel de filtro coloca-se 10 sementes e 5,0 mL da solução-teste por cada placa. Foram utilizadas 2 (duas) replicatas por cada concentração da solução-teste. A água deionizada é usada como controle negativo. As sementes são incubadas por 120 horas, na temperatura de 20 ± 1° C. Ao final do período de exposição os comprimentos das raízes são medidos, assim como o número de sementes que germinaram. Esses dados são comparados para as várias concentrações da solução-teste (efluentes) e controles.O método de germinação e crescimento das raízes, sugerido por YERUSHALMI et al. (2003) foi aplicado utilizando-se sementes de alface em diferentes concentrações que variaram de 3 a 100% de ingrediente ativo. Para a realização dos experimentos fenton e foto-fenton foram utilizadas as soluções: ácido sulfúrico 0,1N, hidróxido de sódio 0,1N, Cloridrato de propranolol 99%(LAFEPE). Todos os demais reagentes químicos utilizados: peróxido de hidrogênio 30% (F.MAIA), sulfato ferroso heptahidratado (F.MAIA) e catalase 2950 Umg-1 bovine liver (SIGMA) foram de grau analítico. Utilizaram-se os seguintes equipamentos: Medidor de pH, DIGIMED DM 20; Mesa agitadora IKA KS130; Centrifugador Excelsa baby mod 208 FANEM; espectrofotômetro UV-Vis modelo Perkin Elmer precisely Lambda 35. Os experimentos de Foto-fenton foram feitos em reator com 3 lâmpadas de 32W, internamente foi acoplado o agitador magnético IKA RO 5.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Figura 1 mostra o efeito da germinação das sementes de alface quando aplicado o propranolol a 20 mgL-1 (sem tratamento), e após tratamento por reagente Fenton e Foto-Fenton. Segundo análise feita, percebeu-se que o propranolol tratado por processo Fenton apresenta nas concentrações entre 0,03 a 1 % v/v IG (índice de germinação) superior ao processo de tratamento por Foto-fenton. Percebe-se ainda, que nos dois processos tendeu a uma constância nas diluições a partir de 0,3 % v/v. Os experimentos mostraram que o propranolol sem tratamento inibe a germinação, mesmo em baixas concentrações. Entretanto, ao passar por tratamento pelos processos Fenton e Foto-Fenton a taxa de germinação dos produtos formados aumenta, indicando menor toxicidade dos compostos intermediários formados nas condições estudadas. CLEUVERS (2003) estudou o propranolol conseguindo EC50=5.8 e 114 utilizando microalgas e moluscos, respectivamente. ANDREOZZI (2004) e RIZZO(2011) estudaram diversos fármacos incluindo propranolol, conseguindo redução da toxicidade.
Figura 1
Índice de germinação (IG) da alface em diferentes concentrações de propranolol e após tratamento por processo Fenton e Foto-Fenton
CONCLUSÕES: Com base nos resultados obtidos neste trabalho ficou evidenciado que os testes de toxicidade aguda em sementes de alface apresentaram sensibilidade para os processos oxidativos estudados, sendo o processo de tratamento por Fenton o que apresentou o melhor índice de germinação nas mesmas condições estudadas peróxido de hidrogênio=50mgL-1, [Fe II]=8mgL-1 e tempo de reação 30 minutos quando comparado ao tratamento por Foto-Fenton e ao fármaco sem nenhum tratamento.
AGRADECIMENTOS: À FACEPE;
À UFPE/DEQ/LEAQ;
Ao LAFEPE
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ANDREOZZI, R., CAMPANELLA, L., FRAYSSE, B., GARRIC, J., GONNELLA, A., LO GIUDICE, R., MARITTA, R., PINTO, G., POLLIO, A., 2004. Effects of advanced oxidation processes (AOPs) on the toxicity of a mixture of pharmaceuticals. Water Science and Technology 50 (5), 23 e 28.
CARBALLA, M.; OMIL, F.; LEMA, J.M.; LLOMPART, M.;GARCIA-JARES, C.; RODRIGUEZ, I.; GOMEZ, M.;TERNES, T. 2004. Behavior of pharmaceuticals, cosmetics and hormones in a sewage treatment plant. Water Research,V.38,n.12, p.2918-2926.
CHRISTENSEN, F.M. 1998. Pharmaceuticals in the Environment—A Human Risk? Regulatory toxicology and pharmacology 28, 212–221.
CLEUVERS M. 2003. Aquatic ecotoxicity of pharmaceuticals including the assessment of combination effects. Toxicol Lett;142:185–94.
GARRISON, A. W.; POPE, J. D.; ALLEN, F. R.;Keith, C. H. 1976. Identification and Analysis of Organic Pollutants in Water; , ed.; Ann Arbor Science Publishers: Ann Arbor, cap. 30.
HIGNITE, C.; AZARNOFF, D. L. 1977. Drugs and drug metabolites as environmental contaminants: chlorophenoxyisobutyrate and salycilic acid in sewage water effluent. Life Sci. 20, 220.
RIZZO, L. 2011. Bioassays as a tool for evaluating advanced oxidation processes in water and wastewater treatment. Water Research, Volume 45, Issue 15,Pages 4311-4340.
YERUSHALMI, L. ROCHELEAU, S. CIMPOIA, R. SARRAZIN, M. SUNAHARA, G. ZENI, DIEGO,2005. Determinação de Cloridrato de Propranolol em Medicamentos por Espectroscopia no Infravermelho com Calibração Multivariada (PLS), Dissertação de Mestrado em Química. Universidade Federal de Santa Maria, UFSM, Brasil.
