Ficorremediação de 17-alfa etinilestradiol (EE2) pela microalga Chlorella vulgaris imobilizada em cápsulas de alginato

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Ferreira, Ericka Cardoso de Gois
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Brasil
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22185
Resumo: Os micropoluentes emergentes são substâncias encontradas em baixas concentrações em matrizes aquáticas (ng mL-1), mas que podem causar inúmeros efeitos perturbadores nos organismos expostos, incluindo humanos. No entanto, como eles não são efetivamente removidos pelas tecnologias convencionais de tratamento de efluentes, estão cada vez mais presentes nos efluentes domésticos. Dentre estes, destaca-se o hormônio sintético 17α-etinilestradiol (EE2), amplamente utilizado em contraceptivos e terapias de reposição hormonal. Um recurso que pode ajudar a mitigar esses efeitos é a ficorremedição, onde espécies selecionadas de microalgas são empregadas no tratamento de efluentes, sendo capazes de remover ou biodegradar os contaminantes-alvo, como hormônios. Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar a capacidade de remoção da microalga Chlorella vulgaris, imobilizada em cápsulas de alginato de sódio, do hormônio feminino sintético EE2. Inicialmente, foi realizado o encapsulamento da microalga com alginato de sódio para avaliar a capacidade da microalga permanecer viável e ser liberada lentamente no meio líquido. Feito isso, o crescimento das células foi acompanhado ao longo de 4 meses por contagem celular em câmara de Neubauer, e foi verificado aumento no número de células, indicando que a microalga permaneceu viável. Na segunda etapa, foi realizado um bioensaio, onde as microalgas encapsuladas foram expostas a 50 ug L-1 de EE2 em água mineral por 96h. Paralelamente, foram conduzidos bioensaios controle com microalgas livres em água mineral e outro com apenas EE2 em água mineral. O bioensaio foi monitorado por contagem de células e concentração de EE2 por cromatografia líquida. Após os resultados, foi realizada análise estatística ANOVA com fator duplo de repetição e verificou-se que as algas livres tiveram melhor desempenho considerando as reduções nos tempos analisados, sendo uma redução final de 75%, já as algas encapsuladas em alginato de sódio tiveram uma redução de 49% de EE2 após 96 horas de experimento, as amostras de cápsulas de alginato de sódio e água (controle) também tiveram eficiência de remoção do hormônio. Os resultados sugerem que esta metodologia de encapsulamento de microalgas pode ser viável para a remoção de micropoluentes, sobretudo o hormônio EE2.
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spelling Ficorremediação de 17-alfa etinilestradiol (EE2) pela microalga Chlorella vulgaris imobilizada em cápsulas de alginatoPhycoremediation of 17-alpha ethinyl estradiol (EE2) by the microalgae Chlorella vulgaris immobilized in alginate capsulesEnvironmental engineeringWater - Purification - Biological treatmentHormonesAlgaeEngenharia ambientalÁgua - Purificação - Tratamento biológicoHormôniosAlgasENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::CONTROLE DA POLUICAOOs micropoluentes emergentes são substâncias encontradas em baixas concentrações em matrizes aquáticas (ng mL-1), mas que podem causar inúmeros efeitos perturbadores nos organismos expostos, incluindo humanos. No entanto, como eles não são efetivamente removidos pelas tecnologias convencionais de tratamento de efluentes, estão cada vez mais presentes nos efluentes domésticos. Dentre estes, destaca-se o hormônio sintético 17α-etinilestradiol (EE2), amplamente utilizado em contraceptivos e terapias de reposição hormonal. Um recurso que pode ajudar a mitigar esses efeitos é a ficorremedição, onde espécies selecionadas de microalgas são empregadas no tratamento de efluentes, sendo capazes de remover ou biodegradar os contaminantes-alvo, como hormônios. Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar a capacidade de remoção da microalga Chlorella vulgaris, imobilizada em cápsulas de alginato de sódio, do hormônio feminino sintético EE2. Inicialmente, foi realizado o encapsulamento da microalga com alginato de sódio para avaliar a capacidade da microalga permanecer viável e ser liberada lentamente no meio líquido. Feito isso, o crescimento das células foi acompanhado ao longo de 4 meses por contagem celular em câmara de Neubauer, e foi verificado aumento no número de células, indicando que a microalga permaneceu viável. Na segunda etapa, foi realizado um bioensaio, onde as microalgas encapsuladas foram expostas a 50 ug L-1 de EE2 em água mineral por 96h. Paralelamente, foram conduzidos bioensaios controle com microalgas livres em água mineral e outro com apenas EE2 em água mineral. O bioensaio foi monitorado por contagem de células e concentração de EE2 por cromatografia líquida. Após os resultados, foi realizada análise estatística ANOVA com fator duplo de repetição e verificou-se que as algas livres tiveram melhor desempenho considerando as reduções nos tempos analisados, sendo uma redução final de 75%, já as algas encapsuladas em alginato de sódio tiveram uma redução de 49% de EE2 após 96 horas de experimento, as amostras de cápsulas de alginato de sódio e água (controle) também tiveram eficiência de remoção do hormônio. Os resultados sugerem que esta metodologia de encapsulamento de microalgas pode ser viável para a remoção de micropoluentes, sobretudo o hormônio EE2.Micropollutants of emerging concern are substances found in low concentrations in aquatic matrices (ng/L), but they can cause numerous disruptive effects on exposed organisms, including humans. However, since they are not effectively removed by conventional wastewater treatment technologies, they are increasingly present in domestic effluents. Among these, the synthetic hormone 17α-ethinylestradiol (EE2) stands out, widely used in contraceptives and hormone replacement therapies. The use of selected species of microalgae has been studied and applied in effluent treatment as a potentially effective method for the removal or biodegradation of target contaminants such as hormones. Thus, the present study aimed to evaluate the removal capacity of the microalga Chlorella vulgaris, immobilized in sodium alginate capsules, for the synthetic female hormone 17α-ethinylestradiol (EE2). Initially, the microalga was encapsulated with sodium alginate to assess the ability of the microalga to remain viable and be slowly released into the liquid medium after the encapsulation process. After the encapsulation process, the growth of microalgal cells was monitored over 4 months through cell counting in a Neubauer chamber, and an increase in the number of cells was observed, indicating that the microalga remained viable. In the second stage, a bioassay was conducted, where the encapsulated microalgae were exposed to 50 μg/L of EE2 in mineral water for 96 hours. Parallel control bioassays were conducted with free microalgae in mineral water and with EE2 alone in mineral water. The bioassay was monitored using cell count and EE2 concentration measured by liquid chromatography. Following the results, an ANOVA statistical analysis was conducted with a double replication factor. It was observed that free algae exhibited better performance in terms of reductions during the analyzed periods, achieving a final reduction of 75%. Meanwhile, algae encapsulated in sodium alginate showed a 49% reduction in EE2 concentration after 96 hours of experimentation. Samples of sodium alginate capsules and water (control) also demonstrated hormone removal efficiency. These findings suggest that the encapsulation methodology of this microalgae may be viable for the removal of micropollutants, particularly the hormone EE2.Universidade do Estado do Rio de JaneiroCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaBrasilUERJPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AmbientalTeixeira, Lia Cardoso Rocha Saraivahttps://orcid.org/0000-0002-2874-1973https://www.webofscience.com/wos/author/record/3707975https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=36921701200http://lattes.cnpq.br/4544219377550705Salomão, André Luis de Sáhttps://orcid.org/0000-0001-8105-9546http://viaf.org/viaf/310745986https://www.webofscience.com/wos/author/record/3797622https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=55507181100http://lattes.cnpq.br/3462722644841920Intorne, Aline Chaveshttps://orcid.org/0000-0001-8015-6926https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=16245460100http://lattes.cnpq.br/5000910174037991Hauser-Davis, Rachel Annhttps://orcid.org/0000-0002-9451-471Xhttps://publons.com/researcher/2661931/rachel-ann-hauser-davis/http://lattes.cnpq.br/5987657587996872Ferreira, Ericka Cardoso de Gois2024-06-14T14:05:51Z2023-11-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfFERREIRA, Ericka Cardoso de Gois. Ficorremediação de 17-alfa etinilestradiol (EE2) pela microalga Chlorella vulgaris imobilizada em cápsulas de alginato. 2023. 59 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2023.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22185porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-08-02T18:34:32Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/22185Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-08-02T18:34:32Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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