Remoção de compostos orgânicos de águas por ultra e nanofiltração em membranas poliméricas

Os recursos hídricos superficiais e subterrâneos tem-se mostrado contaminados, cada vez mais freqüentemente, por substâncias orgânicas e inorgânicas, em nível de traços, prejudicando os seus usos mais nobres, por exemplo, abastecimento público. Este estudo teve por finalidade principal verificar a eficiência de rejeição por membranas poliméricas, de alguns compostos orgânicos tipo, naftaleno, carbofurano, tricloroetileno (TCE) e metil paration, em baixas concentrações. Empregou-se testes hidrodinâmicos de filtração, tipo "dead-end", com taxa de aplicação média de 13,16 m3.m-2.h-1 através das membranas comerciais de características distintas, uma de ultra (UE-50) e duas de nanofiltração (XN-40 e TS-80). Avaliou-se, também, a preparação de água contaminada para a filtração por membranas, através do prétratamento por oxidação do carbofurano em meio líquido, usando um desinfetante padrão, o hipoclorito de sódio. Após a oxidação desde composto, testes hidrodinâmicos de filtração foram realizados para verificar, também, a eficiência de rejeição dos sub-produtos. Por fim, foram realizados testes de envelhecimento das membranas que poderiam ser atacadas pelos compostos orgânicos em solução aquosa. Todos os ensaios foram realizados à temperatura de 25 oC, empregando pressão de filtração de 4 atm. Os compostos orgânicos foram detectados por várias técnicas, principalmente cromatografia gasosa e líquida, sequenciada por espectrometria de massas. Para acompanhar o envelhecimento das membranas, em seis meses de uso, foi empregada microscopia de força atômica, através da medição de porosidade e de rugosidade superficiais. Em termos médios, nas três faixas de concentrações testadas, o metil paration foi o composto mais eficientemente removido pelas membranas em todos os testes realizados, com 59,82 % de rejeição pela membrana UE-50, 43,97 % pela membrana XN-40 e 56,12 % pela TS-80. O TCE foi rejeitado 28,42 %, 23,87 % e 21,42 % pelas membranas UE-50, XN-40 e TS-80, respectivamente. O naftaleno, foi rejeitado 20,61 %, 14,85 % e 12,63 % pelas membranas UE-50, XN-40 e TS-80, respectivamente. Para o carbofurano, a percentagem de rejeição pelas membranas UE-50, XN-40 e TS-80 foi, respectivamente, de 4,51 %, 4,88 % e 2,92 %. Dentre todas as membranas testadas, a membrana de polisulfona UE-50, de ultrafiltração, produziu a melhor eficiência na rejeição de metil paration, tricloroetileno e naftaleno, com 59,82 %, 28,43 % e 20,61 % de rejeição, na ordem. A membrana de poliamida-uréia TS-80, de nanofiltração, proporcionou maior rejeição (56,12 %) que a membrana de poliamida XN-40, de nanofiltração (43,97 %), para o metil paration. Ao contrário, a membrana XN-40 mostrou uma rejeição maior (23,87 %) que a TS-80 para o tricloroetileno (21,42 %). Para o naftaleno, a membrana XN-40 também mostrou uma rejeição (14,85 %) maior que a TS-80 (12,63 %). A eficiência de rejeição do carbofurano foi a menor de todos os compostos ensaiados, independente da membrana. Se for assumido que a membrana de ultra deverá ser seguida pela de nanofiltração, a eficiência conjunta UE-50 + XN-40 será, em termos médios, para o naftaleno, carbofurano, tricloroetileno e metil paration, respectivamente, 32,24%, 9,19%, 45,60% e 77,44%. Para o conjunto UE-50 + TS-80 será de: 30,64%, 7,29%, 43,92% e 83,51%, não havendo diferenças estatisticamente significantes entre os dois conjuntos. Nos testes de pré-tratamento por oxidação do carbofurano, observou-se a formação do carbofurano hidrolisado e mais dois sub-produtos principais, SP-1 e SP-2, que foram rejeitados, 47,85 % e 92,80 %, respectivamente, pela membrana XN-40. Na verificação das perdas das características morfológicas pelo uso prolongado das membranas, sob ataque de compostos orgânicos em baixa concentração ("envelhecimento") verificou-se que a rugosidade (0, 3 e 6 meses) e a porosidade (0, 3 e 6 meses) foram consideravelmente alteradas. A porosidade da membrana XN-40 aumentou 42,86% e a da membrana TS-80 aumentou 34,57%, quando imersas por 3 meses. A rugosidade das membranas XN-40 e TS-80 nos testes de imersão por 3 meses, aumentou 5,37% e 291% respectivamente. Nos testes de imersão em 6 meses, o aumento da porosidade das membranas XN-40 e TS-80 foi de 29,67% e 18,52% respectivamente, enquanto que a rugosidade aumentou 25,27% e 155% para as mesmas. Conclui-se que membranas de nanofiltração poliméricas necessitam de prétratamentos para rejeitar, com segurança, e colocar dentro dos padrões de potabilidade, águas contaminadas com os compostos orgânicos tipo testados e que seu uso prolongado irá afetar as suas características de rejeição dos contaminates.

Ecologia da comunidade de diatomáceas epilíticas de um sistema de rio de baixa ordem da região hidrográfica do Guaíba : subsídios ao monitoramento ambiental de ecossistemas aquáticos sul brasileiros

Os sistemas de monitoramento utilizando diatomáceas foram desenvolvidos, em sua maioria, para monitorar os efeitos da poluição orgânica e da eutrofização, adotando como parâmetros de referência a demanda biológica de oxigênio após cinco dias e a concentração de fósforo total. Entretanto, vários fatores naturais têm sido apontados como causadores de variação na composição destas comunidades em rios. Por isso, grandes mudanças estruturais não provam necessariamente a hipótese de que tenha ocorrido algum evento poluidor. Neste contexto, a partir da relação entre a estrutura da comunidade de diatomáceas epilíticas da microbacia do arroio Schmidt, RS, Brasil, mudanças na qualidade da água e alterações físicas do meio, como fluxo, sombreamento ripário, largura e profundidade, objetivou-se colher subsídios para aplicação em programas de manejo e conservação de ecossistemas aquáticos. Durante os meses de janeiro e fevereiro de 2004, foram realizadas quatro excursões científicas a seis estações, totalizando 24 amostragens, para medição das seguintes variáveis: condutividade elétrica, oxigênio dissolvido em saturação, pH, turbidez, demanda biológica de oxigênio em cinco dias (DBO5), demanda química de oxigênio (DQO), fósforo total, nitrato, sólidos totais dissolvidos, sólidos suspensos, sílica, profundidade de submersão do substrato, velocidade da correnteza, diâmetro dos seixos, largura do rio e sombreamento em função da vegetação ripária. Para as análises qualitativas e quantitativas das diatomáceas epilíticas, uma área de 25 cm2 foi raspada de cinco replicatas O material foi oxidado com dicromato de potássio, ácido sulfúrico e clorídrico para confecção de lâminas permanentes. Padrões de distribuição e abundância das espécies foram explorados através da Análise de Espécies Indicadoras e os fatores ambientais responsáveis por esta distribuição foram evidenciados pela Análise de Correspondência Canônica. Os resultados confirmaram a preferência de Cymbella e Encyonema por águas lentas e elevada luminosidade, bem como a adaptabilidade de Cocconeis ao sombreamento. Nitzschia acicularis, Surirella tenera e Planothidium rupestoides revelaram-se indicadoras de ambientes meso-eutróficos. Encyonema perpusilum destacou-se no habitat oligo/β- mesossapróbico, e Sellaphora pupula no sítio de maior concentração de eletrólitos. Pelo cruzamento das respostas das espécies à saturação de oxigênio, DBO5, DQO, condutividade, fósforo total, sólidos totais dissolvidos e turbidez, foi possível estabelecer dois grupos sinalizadores de qualidade: Achnanthes sp. 3, Cocconeis fluviatilis, Navicula angusta, Nitzschia acicularis, Tryblionella victoriae, Pinnularia cf. obscura, Planothidium rupestoides, Sellaphora pupula, Stenopterobia sp. e Surirella tenera, relacionadas com maior impacto antropogênico, e Achnanthes sp. 2, Encyonema perpusilum, Geissleria aikenensis, Luticola goeppertiana, Navicula symmetrica e Nitzschia amphibia, referindo-se a ambientes mais oxigenados, pouco mineralizados e com reduzidos teores de compostos orgânicos. Estas informações também constituem subsídios para estudos paleolimnológicos envolvendo a reconstituição de paleoambientes (e.g. maior abundância de Cymbella indicando ambientes lênticos) e a concentração de paleonutrientes (e.g. Nitzschia acicularis designando períodos de maior eutrofização).

Detecção de salmonella sp. em psitacídeos de cativeiro através da reação em cadeia da polimerase (PCR)

O interesse da Medicina Veterinária nas espécies silvestres tem aumentado gradativamente, principalmente no estudo dos contextos ecológicos de saúde. Dentro desse contexto, autores realizaram estudos com o objetivo de conhecer a importância de Salmonella sp. na saúde das aves silvestres e seu potencial de transmissão para humanos e outros animais. Informações sobre a prevalência e distribuição dos sorovares de salmonelas na população de animais silvestres e domésticos são essenciais para relacionar os possíveis reservatórios que possam ser responsáveis pela transmissão dessa zoonose. Este trabalho teve como objetivo a detecção de Salmonella sp. em psitacídeos clinicamente sadios por Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Foram coletados suabes cloacais de 280 psitacídeos mantidos em cativeiro no Estado do Rio Grande do Sul, pertencentes a treze espécies, provenientes de um zoológico, um criadouro conservacionista e um criadouro comercial. O DNA das amostras foi extraído pelo método de fenol-clorofórmio e examinados pela PCR com a utilização de um par de iniciadores que amplifica um fragmento de 284 pb do gene invA pertencente ao gênero Salmonella, resultando em 37 amostras positivas. Não houve diferença na prevalência de salmonela entre os três plantéis nem entre as 13 espécies analizadas. Não foi possível a detecção desse patógeno pela PCR com iniciadores para a identificação de S. Typhimurium, S. Enteritidis, S. Pullorum e S. Gallinarum, nem através da Técnica Microbiológica Convencional nas amostras detectadas pela PCR genérica, provavelmente devido a maior sensibilidade e especificidade da PCR genérica. De acordo com a revisão bibliográfica realizada, este foi o primeiro trabalho de detecção direta de Salmonella em psitacídeos utilizando a PCR. Os resultados indicaram que aproximadamente 13,2% dos psitacídeos mantidos em cativeiro eram portadores assintomáticos ou eram transientemente infectados pelo gênero Salmonella.

Estudo dos linfócitos CD20, CD8 e CD4 nas hiperplasias inflamatórias e sua relação com a infecção por candida sp

O objetivo do presente estudo é mapear e quantificar as populações de células CD 20, CD 8 e CD 4+ em Hiperplasias inflamatórias (HI) e estabelecer relação com a infecção por Candida sp. Foram utilizados 41 casos de HI do Laboratório de Patologia Bucal da UFRGS. Novos cortes de todos os casos foram submetidos à técnica de coloração do PAS, criando – se 2 grupos: com e sem infecção por Candida sp. Seguiu – se a marcação imunohistoquímica com os anticorpos monoclonais anti CD 20, anti CD 8 e anti CD 4, para se avaliar a localização, a distribuição e quantificação das células positivamente marcadas em 3 campos consecutivos (400x), escolhidos sobre a área de maior concentração do infiltrado inflamatório. Os resultados da recontagem dos campos mostraram que o examinador estava calibrado pelo teste “t”de Student. As células CD 8+ apresentaram localização próxima às hifas de Candida sp. e foram mais numerosas no grupo com infecção (diferença estatisticamente significante p= 732 x 10-20). As células CD 20 e CD 4 positivas não apresentaram relação com a infecção por Candida sp. Concluiu – se que as células CD 8+ apresentaram localização relacionada às hifas de Candida sp., além de uma razão células positivamente marcada/ linfócitos totais estatisticamente mais alta no grupo com infecção por Candida sp.

Estudo longitudinal da infecção por Salmonella sp. em um sistema integrado de produção de suínos.

O presente estudo teve por objetivo acompanhar um lote de suínos durante todas as fases zootécnicas de produção, de forma a demonstrar em que momento os animais eram expostos à contaminação por Salmonella sp. e quando observava-se a soroconversão nos mesmos. A unidade produtora de leitões foi escolhida por ter apresentado uma alta prevalência de leitoas de reposição positivas (32%), em avaliação bacteriológica prévia. As matrizes incluídas no estudo (n=19) foram selecionadas de acordo com a idade gestacional (100 dias), identificadas e amostradas para teste bacteriológico e sorológico. Aos 15 dias de lactação, 15 fêmeas deste grupo foram novamente amostradas, sendo 99 leitões, pertencentes às suas leitegadas, igualmente identificados e incluídos no estudo. Subseqüentemente, todos os leitões foram amostrados aos 38 dias e um subgrupo destes (n=56), aos 59 e 80 dias. Em todas as visitas foram coletados sangue e fezes dos animais, amostras de ração e suabe de arrasto das instalações. Ao abate, de 26 animais do grupo acompanhado no estudo foram coletados sangue, conteúdo intestinal e linfonodos mesentéricos. As baias de espera do frigorífico e o caminhão que transportou o lote de animais para o abate foram amostrados por suabes de arrasto. O isolamento de Salmonella sp. foi confirmado por caracterização bioquímica e sorotipificação. No teste de ELISA foi utilizado antígeno LPS de Salmonella Typhimurium e o ponto de corte foi definido por média de densidade ótica de uma população negativa somado a quatro desvios padrões. Entre as fêmeas da gestação, 94,7% (18/19) foram soropositivas, mas nenhuma apresentou isolamento de Salmonella. Por outro lado, aos 15 dias de lactação, a soroprevalência do grupo reduziu para 66,7% (10/15), mas duas fêmeas estavam excretando Salmonella nas fezes. Os leitões foram negativos no isolamento e na sorologia durante todo período de maternidade e creche. Entretanto, já na primeira coleta realizada na terminação (80 dias de idade), 28,6% (16/56) foram soropositivos e 75% (42/56) estavam excretando Salmonella. Ao abate, houve um aumento na soroprevalência 20/26 (76,9%), e 5/26 (19,2%) animais tiveram isolamento de Salmonella no conteúdo intestinal e/ou linfonodos mesentéricos. A avaliação da contaminação ambiental realizado na granja demonstrou que, apenas após o aparecimento de animais excretores no lote, foram encontrados suabes de arrasto positivos nas instalações. Ao lado disto, foi possível isolar Salmonella de 2/26 amostras de ração, sendo todas as amostras positivas provenientes do período final da terminação. As baias de espera do frigorífico apresentaram 25% dos suabes de arrasto positivos antes da entrada do lote. Em todos os animais positivos durante a terminação foi encontrado o sorovar Typhimurium; dois animais tiveram isolamento concomitante do sorovar Senftenberg. Ao abate, os sorovares Typhimurium e Senftenberg foram encontrados em três e dois animais, respectivamente. Todas as amostras de Salmonella isoladas de ração pertenciam ao sorovar Senftenberg, enquanto que as amostras de baias de espera eram S. Panama. A presença do sorovar Senftenberg em animais durante a terminação e ao abate demonstra a possível relação com a contaminação encontrada nas amostras de ração.

Comparação de dois métodos de quantificação de Salmonella sp. em embutidos suínos.

A segurança dos alimentos é uma preocupação mundial e um fator importante na comercialização de produtos de origem animal. A presença de Salmonella sp. em suínos ao abate e em produtos do tipo frescal podem representar um risco para a saúde do consumidor. A análise de risco prevê a avaliação de diferentes fatores, entre eles a quantificação do microrganismo presente no alimento. A partir disso, a contribuição do presente estudo foi buscar estabelecer um método confiável de quantificação de Salmonella sp. em produtos suínos, uma vez que uma das etapas da análise de risco prevê a quantificação do perigo. No caso de Salmonella sp., a técnica da estimativa do Número Mais Provável (NMP) tem sido adotada. Em uma primeira fase desse trabalho, amostras foram quantificadas, individualmente, com três amostras de Salmonella Typhimurium (ATTCC15290 e 2 amostras de suínos) em três diferentes contagens, 101, 102 e 103 UFC. Para o método A, as amostras quantificadas foram adicionadas a 225 mL de água peptonada tamponada, sendo, posteriormente, fracionadas em 3 alíquotas de 50mL, 5mL e 0,5mL. Para o método B, a amostra fortificada foi diluída em água peptonada tamponada até 10-3, sempre em triplicata. Na segunda fase, foram testadas amostras naturalmente contaminadas, utilizando as mesmas metodologias usadas na primeira fase. Todas as alíquotas de ambos métodos foram incubadas a 370C por 18 horas. Após, cada alíquota foi semeada em caldo Rappaport-Vassiliadis (RV) e incubadas à 420C por 24 h e após, em àgar Xylose-Lysine-Tergitol 4 (XLT4) à 370C por 48 h. Colônias suspeitas foram confirmadas por testes bioquímicos. O número de placas positivas para Salmonella sp. foi utilizado para o cálculo do Número Mais Provável, utilizando tabela apropriada. Na segunda fase, os dois métodos foram avaliados em 20 amostras naturalmente contaminadas, mantidas congeladas por até 115 dias. Em 45 ensaios conduzidos, para cada método, em amostras de lingüiça de carne suína contaminadas artificialmente, 38 do método A e 41 do método B resultaram em NMP (95% de intervalo de confiança) concordante com número de UFC de Salmonella inoculado. A maioria das amostras naturalmente contaminada de massa de embutido apresentaram contagens <10NMP/g. A variabilidade encontrada entre os valores de NMP médio foi bastante elevada, tanto entre os métodos como entre repetições de um mesmo método. Isto reflete uma das limitações do método de NMP para estimar a contagem de microrganismos e deverá ser considerada quando o método for aplicado em alimentos naturalmente contaminados e quando aplicado em um estudo de análise de risco. Uma vez que o método B foi o que demonstrou valores médios de NMP mais próximos das quantidades inoculadas, sugere-se que este seja adotado em estudos futuros de quantificação de Salmonella sp. em produtos de origem suína.

Ocorrência e detecção de Cryptosporidium sp e Giardia sp em águas brutas de abastecimento de formadores do Lago Guaíba

A giardíase e a criptosporidiose estão entre as enfermidades de veiculação hídrica originadas por protozoários que têm ganhado maior notoriedade nas últimas décadas. Os microrganismos causadores dessas doenças têm-se tornado um desafio para as empresas de abastecimento de água. Este trabalho teve como objetivo verificar a ocorrência dos protozoários Cryptosporidium sp e Giardia sp nas águas brutas de quatro afluentes do Lago Guaíba: Rios Taquari, Caí, dos Sinos e Gravataí. Juntos, abastecem uma população de dezenas de municípios da Região Metropolitana de Porto Alegre. Foram feitas amostragens mensais, durante doze meses, em cada afluente. Foi empregado o método de filtração em membrana para pré-concentração, centrifugação para concentração, separação imunomagnética para purificação e comparados três métodos de detecção para ambos os microrganismos: DAPI (4’,6-diamidino-2-fenilindol), Safranina e Kinyoun para Cryptosporidium e DAPI, Iodo Lugol e Iodo Tricrômico para Giardia. A avaliação microscópica e contagem de (oo)cistos foram feitas utilizando-se microscopia de imunofluorescência e contraste de fase para o DAPI e microscopia óptica para as demais colorações. Obtiveram-se os seguintes resultados: para os Rios Taquari, Caí, dos Sinos e Gravataí, respectivamente: 75, 42, 33 e 25% das amostras foram positivas para Cryptosporidium e 92, 83, 67 e 50% para Giardia. As concentrações médias de Giardia foram superiores às de Cryptosporidium em todos os quatro afluentes. Os valores médios observados foram: 80 oocistos e 176 cistos/100L no Taquari; 47 oocistos e 66 cistos/100L no Caí; 19 oocistos e 53 cistos/100L no Sinos; 16 oocistos e 92 cistos/100L no Gravataí. Estes podem estar subestimados devido à baixa recuperação dos métodos analíticos existentes e empregados. As densidades encontradas indicam que os protozoários estão disseminados nas águas superficiais dos formadores do Lago Guaíba.

Produção e caracterização de celulases secretadas por Streptomyces sp. isolado de processo de compostagem

Para determinar as variáveis morfogênicas, estruturais e o fluxo de tecidos os tratamentos foram duas intensidades (baixa e moderada) e dois métodos de pastejo (pastejo com lotação contínua e rotacionada). No experimento 1 o bastão graduado apresentou a melhor correlação com a massa de forragem (r2=0,65). No 2 as melhores correlações foram obtidas quando avaliadas as faixas de pós-pastejo para o disco medidor (r2=0,47) e as de pré-pastejo para o bastão graduado (r2=0,36). Para as variáveis morfogênicas e estruturais as intensidades de pastejo foram responsáveis por diferenças na taxa de elongação de folhas (intensidade baixa resultou em maior taxa de elongação) e nas características estruturais (intensidade baixa resultou em menor densidade de perfilhos, maior comprimento e número de folhas vivas). Os métodos de pastejo influenciaram as características morfogênicas (lotação contínua resultou em maior taxa de elongação de folhas, maior taxa de surgimento e tempo de vida das folhas no ciclo de observação I) e estruturais (lotação contínua resultou em maior densidade de perfilhos); bem como foi obtida interação com as intensidades e com os ciclos de avaliação. O fluxo de crescimento (favorecido por lotação rotacionada a baixa intensidade) e de senescência (favorecido por lotação contínua a baixa intensidade) foram afetados pelos tratamentos, enquanto que o fluxo de consumo não foi alterado pelos tratamentos.

Isolamento de bactérias resistentes a cromo hexavalente e purificação parcial da enzima redutora de cromo do Bacillus sp. ES29

A redução do Cr(VI) para Cr(III) diminui a toxidade deste metal no ambiente uma vez que, o Cr(III) é insolúvel às membranas biológicas. Assim a redução microbiana do Cr(VI) é uma alternativa para reduzir os impactos ambientais causados por este metal, utilizado em diversos processos industriais. O objetivo deste trabalho foi selecionar microrganismos a partir de solo contaminado com cromo, caracterizar sua capacidade de redução do Cr(VI) durante o crescimento celular e purificar parcialmente a enzima cromo redutase do Bacillus sp. ES29, através da precipitação com sulfato de amônio (45-75%), cromatografia de gel filtração (Sephadex G-25) e cromatografia de interação hidrofóbica (Octyl Sepharose). A atividade de redução do Cr(VI) pelos isolados foi quantificada com o reagente de s-difenilcarbazida. No isolamento, foram obtidas 20 bactérias resistentes a cromo(VI). Seis destas foram capazes de reduzir 100 mg L-1 Cr(VI) em 24 horas. Um dos isolados foi identificado, através de testes bioquímicos, como pertencete ao gênero Bacillus, sendo tolerante a 750 mg L-1 Cr(VI) e reduzindo mais de 40% do Cr(VI) durante o crescimento celular. Na purificação parcial da enzima foi obtido um fator de purificação de 11,2, aumentando a atividade específica da enzima acima de 11 vezes, porém se faz necessário mais passos de purificações para obtenção desta enzima pura. As bactérias selecionadas e a enzima parcialmente purificada, foram eficientes na redução do Cr(VI) e apresentam potencial para outros estudos, visando a aplicação em processos de biorremediação.