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Título: Biodegradação dos antimicrobianos sulfametoxazol e trimetoprima por enzimas ligninolíticas de basidiomicetos
Título(s) alternativo(s): Antimicrobial biodegradation of sulfamethoxazole and trimethoprim by ligninolytic enzyme of basidiomycetes
Autor(es): Hermann, Aline Cristine
Orientador(es): Maciel, Giselle Maria
Palavras-chave: Antibióticos
Fungos
Biodegradação
Agentes antiinfecciosos
Águas residuais
Antibiotics
Fungi
Biodegradation
Anti-infective agentes
Sewage
Data do documento: 26-Nov-2015
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: HERMANN, Aline Cristine. Biodegradação dos antimicrobianos sulfametoxazol e trimetoprima por enzimas ligninolíticas de basidiomicetos. 2015. 66 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Tecnologia em Processos Ambientais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015.
Resumo: O sulfametoxazol (SMX) e a trimetoprima (TMP) estão entre os antibióticos mais utilizados no Brasil. Após administração eles não são totalmente metabolizados pelo organismo, sendo eliminados em sua forma inalterada, via urina, em porcentagens entre 10%-30% para TMP e 50%-70% para SMX. Estes compostos expelidos são conduzidos pelo sistema de esgoto até as estações de tratamento, as quais, em geral, não apresentam eficiência na remoção destas substâncias, permitindo que concentrações de SMX e TMP sejam lançadas nos rios, e, consequentemente, nas águas de abastecimento. Pesquisas vêm sendo realizadas com o objetivo de encontrar métodos capazes de promover a degradação destes compostos. Técnicas de biodegradação têm sido exploradas e processos utilizando fungos e suas enzimas no tratamento de fármacos têm produzido resultados promissores. O fungo Trametes sp. foi cultivado em meios contendo concentrações variadas de CuSO4 e bagaço de uva. A melhor condição para a produção da lacase foi obtida com a concentração de 2% de bagaço de uva e 1,5 mM de CuSO4 adicionado apenas no quinto dia de cultivo. O extrato bruto, contendo enzimas, obtido pelo cultivo foi empregado nos ensaios de biodegradação in vitro de SMX e TMP. Foram testadas três concentrações de cada fármaco (2,5 mg.L-1 , 5,0 mg.L-1 e 7,5 mg.L-1 ), nas condições estático, agitado, na presença e na ausência do mediador ácido 4-hidroxibenzóico (AHB). Os resultados das análises por CLAE-DAD revelaram que a adição de 0,89 unidades de enzima promoveu a biodegradação de ambos os fármacos em todas as condições e concentrações testadas, atingindo degradação mínima de 17,48% e máxima de 35,76% para SMX, e mínima de 11,14% e máxima de 27,57% de TMP. A remoção de SMX ocorreu sob condições estáticas e agitadas, na presença ou ausência de AHB. As taxas de remoção das amostras submetidas a estas condições de tratamento indiferem estatisticamente para as concentrações de 2,5 e 5 mg.L -1 . A biodegradação de SMX na concentração de 7,5 mg.L -1 foi favorecida na presença de AHB sob condição agitada e desfavorecida em condição estática. A taxa de biodegradação de TMP nas concentrações de 2,5 e 7,5 mg.L-1 não é influenciada de forma significativa pela condição de biodegradação estática, agitada, na presença ou ausência do mediador. O tratamento de concentrações de 5 mg.L-1 é favorecido na presença de mediador, sob condição estática e desfavorecido na ausência do AHB na mesma condição.
Abstract: The sulfamethoxazole (SMX) and trimethoprim (TMP) are among the most commonly used antibiotics in Brazil. After administration they are not completely metabolized by the body, being eliminated in its unchanged form via the urine, in percentages between 10% -30% for TMP and 50% -70% for SMX. These expelled compounds are led through the sewer system to the wastewater treatment plants, which in general do not show efficiency in the removal of these substances, allowing SMX and TMP concentrations are discharged into rivers, and hence the water supply. Research has been carried out in order to find methods to promote degradation of these compounds. Biodegradation techniques have been explored and processes using fungi and their enzymes in the treatment of drugs have produced promising results. The fungus Trametes sp. It was grown in media containing varying concentrations of CuSO4 and grape pomace. The best condition for the production of the laccase obtained by the concentration was 2% of grape marc and 1,5 mM CuSO 4 added until the fifth day of culture. The crude extract containing enzymes, obtained by cultivation was used in biodegradation tests in vitro SMX and TMP. Three concentrations were tested for each drug (2,5 mg.L-1 , 5,0 mg.L-1 and 7,5 mg.L-1 ) in static conditions, agitated, in the presence and absence of the mediator acid 4- hydroxybenzoic acid (HBA). The results of the analysis by HPLC-DAD revealed that the addition of 0,89 units of enzyme promoted the degradation of both drugs in all tested conditions and concentrations, reaching minimal degradation of 17,48% and a maximum of 35,76% for SMX and minimum 11,14% and maximum of 27,57% of TMP. Removal of SMX and stirred occurred under static conditions, in the presence or absence of HBA. The removal rates of the samples subjected to these treatment conditions indiferem statistically to concentrations of 2,5 and 5 mg.L-1 . The biodegradation of SMX at a concentration of 75 mg.L-1 was enhanced in the presence of HBA under agitated and disadvantaged condition in static condition. TMP biodegradation rate at concentrations of 2,5 and 7,5 mg.L-1 is not significantly influenced by static condition biodegradation, stirred in the presence or absence of a mediator. Treatment of 5 mg.L-1 concentrations is favored in the presence of mediator, under static and disadvantaged condition in the absence of HBA in the same condition.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9042
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