Claucia Fernanda Volken de Souza

Eduardo Miranda Ethur

Elisete Maria de Feitas

Simone Stulp

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do RS - FAPERGS

 

Os micropoluentes emergentes são substâncias identificadas em matrizes ambientais recentemente, dos quais ainda são escassas as informações referentes à permanência e toxicidade ambiental, entre os quais se destacam os agrotóxicos, os desreguladores endócrinos e os fármacos, principalmente as classes de antibióticos. O consumo mundial de antibióticos entre vem crescendo cada vez mais, índice que é um importante fator no desenvolvimento de bactérias resistentes. Os antibióticos da classe dos compostos β-lactâmicos que engloba o grupo das penicilinas, apresenta em sua composição básica um anel tiazolidínico, fixado a um anel ß-lactâmico com um grupo amino secundário, cujos substituintes originam suas variações, sendo extremamente difíceis de serem degradados usando tratamentos convencionais aplicadas em estações de tratamentos. A amoxicilina se apresenta como um dos medicamentos de maior preocupação desta classe, alcançando taxas de resistência de 90% para Escherichia coli, 80% para Salmonella spp e 69% para Staphylococcus aureus. Quando consumido, este fármaco é absorvido pelo organismo e cerca de 70% dos princípios ativos são  excretados pela urina e fezes. Nesse sentido, há uma preocupação para a degradação eficiente dos resíduos dos fármacos em águas de abastecimento. Dentre os processos para a degradação dessas moléculas, podem ser usados tratamentos químicos com fortes oxidantes, como a irradiação ultravioleta (UV) chamado de fotólise ou processos combinados com peróxido de hidrogênio (UV/H2O2), que geram radicais hidroxilas para atacar e decompor os anéis das moléculas, chamados processos oxidativos avançados e, mais recentemente, processos biotecnológicos usando enzimas catalíticas ou enzimas combinadas com UV para alguns tipos de micropoluentes, uma vez que alguns tipos de enzimas podem ser facilmente extraída de diversos vegetais e apresentam menor toxicidade em relação a um tratamento propriamente químico. Até o presente momento, ainda não há relatos na literatura de uso de peroxidase em fármacos do tipo β-lactâmicos.  Em se tratando de reatores, existem trabalhos usando reatores em batelada, e em fluxo, que podem futuramente, serem acoplados em algum tratamento posterior a um convencional de estações de tratamentos de águas. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é de avaliar diferentes tratamentos químicos e biotecnológicos para a degradação do antibiótico amoxicilina em solução usando reator em batelada e em fluxo e posterior análise de toxicidade. Para isso, serão desenvolvidos dois reatores, um em fluxo e outro em batelada e serão aplicadas diferentes condições de fotólise. Diferentes condições de enzimas e catalisadores, bem como adsorventes serão avaliados para a degradação ou remoção do micropoluente. Para os testes de toxicidade, serão avaliados os subprodutos por HPLC e testes com microorganismos serão feitos para avaliar a eficiência e segurança dos tratamentos.

O aumento populacional e da maior demanda por proteínas mais acessíveis vem estimulando o desenvolvimento de novas fontes de proteínas vegetais para substituir parcialmente as proteínas animais. Esta demanda vem estimulando o desenvolvimento de novos produtos de base vegetal. A partir disso as PANC apresentam vantagem em termos de atração econômica e disponibilidade sustentável. Estas plantas são abundantes e têm custos de produção mais baixos, e pouco impacto ambiental. Além disso, algumas espécies de PANC, pouco utilizadas atualmente nas dietas alimentares e com grande potencial nutricional, possuem teor de proteína similar à proteína animal (Garcia et al. 2019; Kinupp & Barros, 2008; Poor & Nemecek, 2018).

O ovo de galinha é considerado um alimento completo, porém, está entre os principais causadores de alergia alimentar causada por suas proteínas. Além disso, impactos ambientais causado pela produção de ovo, e o bem-estar animal de galinhas poedeiras, também preocupa os consumidores e produtores. Há uma crescente filosofia de vida que defende a alimentação à base de vegetais, excluindo por completo alimentos de origem animal. Pensando em atender o público crescente de pessoas que não consomem ovo, seja pela alergia à proteína do ovo ou por razões éticas pessoais, este trabalho visa produzir uma formulação biotecnológica à base de PANC, com valores nutricionais similares à do ovo de galinha, que seja capaz de substituir o ovo em receitas culinárias e em dietas alimentares.