Investigação do potencial da lectina de sementes de Moringa oleifera (WSMoL) para tratamento de água : avaliação na remoção de contaminantes metálicos

Abstract

Efluentes industriais, resíduos de esgoto e resíduos agrícolas são os principais poluentes que contaminam o meio ambiente. A água poluída ameaça a vida aquática, perturba a produção agrícola e é referida como sendo uma das principais causas de morte em seres humanos. Dentre os diversos poluentes encontrados na água, os metais pesados são tóxicos por natureza e/ou pelas concentrações inadequadas em que são introduzidas ao meio. O sulfato de alumínio é um dos principais agentes utilizadas na etapa de coagulação-floculação no tratamento de água; contudo, a presença de alumínio residual na água tem sido associada com lesões cerebrais. Sementes de Moringa oleifera Lam (noz-de-ben ou moringa) são utilizadas popularmente no tratamento de água barrenta e por conter proteínas coagulantes, dentre as quais destaca-se uma lectina solúvel em água, denominada WSMoL. O presente trabalho teve como objetivos: 1) determinar o potencial de WSMoL na remoção de metais em soluções aquosas; 2) avaliar a atividade antibacteriana da lectina incubada ou não com íons metálicos; 3) investigar a capacidade de WSMoL em remover turbidez e reduzir a toxicidade de água poluída; 4) avaliar o potencial de WSMoL em reduzir a concentração de alumínio residual, quando empregada juntamente com sulfato de alumínio para tratamento de água. WSMoL foi capaz de promover redução na concentração de todos os metais testados (Mn²⁺, Mg²⁺, Cu²⁺, Pb²⁺, Zn²⁺, Al³⁺ e Cd²⁺), apresentando maior eficiência de remoção de íons de magnésio e cobre. A lectina inibiu o crescimento de Escherichia coli e Salmonella enteritidis (concentração mínima inibitória de 0,05 e 0,1 mg/ml, respectivamente). Os valores de concentração mínima bactericida foram de 0,2 mg/ml para E. coli e 0,4 mg/ml para S. enteridis. Contudo, a atividade antibacteriana de WSMoL não foi detectada após a incubação com os metais. Para determinação dos efeitos de WSMoL em água do ambiente, foram coletadas amostras em diferentes pontos ao longo do curso do Riacho Cavouco, as quais foram avaliadas quanto às propriedades físico-químicas, toxicidade para Artemia salina e fitotoxicidade para Eruca sativa e Lactuca sativa. De acordo com os resultados dos ensaios de ecotoxicidade, perfil físico-químico e índices de qualidade, a amostra P1 (coletada na nascente do riacho) foi considerada a mais impactada, sendo então submetida aos seguintes tratamentos: (I) sulfato de alumínio 2% (p/v) por 2 h; (II) WSMoL 0,2 mg/ml por 2 h; (III) sulfato de alumínio 2% (p/v) por 2 h seguido por WSMoL 0,2 mg/ml por 2 h; (IV) sulfato de alumínio e WSMoL aplicados simultaneamente (nas mesmas concentrações descritas anteriormente) por 2 h. No tratamento somente com o sulfato de alumínio (I) houve uma maior redução (73,12%) na turbidez; contudo, foi detectada uma concentração residual de alumínio de 35,5 mg/l. O tratamento de P1 com WSMoL (II) resultou em 64,16% de redução da turbidez. Interessantemente, quando WSMoL e sulfato de alumínio foram utilizados conjuntamente para o tratamento de P1, não somente houve uma potencialização da redução de turbidez (96,8% e 91,3% para III e IV, respectivamente), como também houve uma grande redução na concentração de alumínio residual (0,3 e 8,3 mg/l para III e IV, respectivamente). Em todos os tratamentos houve redução da fitotoxicidade e toxicidade para A. salina, sendo os melhores resultados obtidos para o tratamento III. Em conclusão, podemos afirmar que: 1) WSMoL é capaz de promover remoção de íons metálicos em soluções aquosas; entretanto, a exposição aos metais leva à perda de atividade antibacteriana da lectina, o que deve ser levado em conta se WSMoL estiver sendo usada como um agente desinfetante; 2) A utilização de WSMoL em conjunto com sulfato de alumínio é um método eficiente para promover forte redução da turbidez e ecotoxicidade em água do ambiente, sem resultar em uma elevada concentração residual de alumínio.