Atividades biológicas e potencial de biossorção de algas vermelhas (Corallina officinalis) para remoção do corante verde malaquita tóxico

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 13836 (2023) Citar este artigo

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Esta pesquisa visa usar Corallina officinalis ecologicamente correta como um adsorvente para remover fluxos nocivos de corante verde malaquita de efluentes industriais, promovendo uma vida sustentável e uma inibição eficaz do crescimento microbiano. A biomassa de Corallina officinalis foi testada quanto à biossorção de corantes têxteis, bem como suas propriedades antibacterianas, antioxidantes e citotóxicas. Os efeitos de certos parâmetros, envolvendo solução de pH, concentração inicial de corante, dose de algas e tempo de contato, foram investigados na sorção de corante. Também foram utilizadas espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier e microscopia eletrônica de varredura e os resultados mostraram que os grupos funcionais na superfície das algas desempenharam um papel importante no processo de biossorção. Notou-se que os dados cinéticos foram significativamente proeminentes pelo modelo de Pseudo-segunda ordem com valores de coeficiente de correlação de regressão \({r}_{2}^{2}\) com média de 0,95232. A biossorção foi compatível com as isotermas de Freundlich (R2 = 0,9843) e Langmuir (R2 = 0,9653), e a eficiência máxima de remoção do corante atingiu até 99,9% em 2 h, 27 °C, velocidade de agitação 120 rpm, pH 6 , concentração inicial de corante 20 mg L-1 e dose de biomassa 0,03 g L-1. Corallina officinalis apresentou maior atividade antimicrobiana, com valores de concentrações inibitórias mínimas variando de 0,156 a 5 mg mL−1. Corallina officinalis exerceu atividade significativa de eliminação de radicais contra radicais livres testados. O extrato foi examinado quanto à atividade citotóxica usando nove linhagens de células cancerígenas, que exibiram alta citotoxicidade para adenocarcinoma de cólon com um valor IC50 de 25,895 µg mL-1.

Os aspectos económicos da qualidade da água e os recursos naturais dos cursos de água reutilizáveis ​​também são afectados pela poluição da água. O controlo da qualidade da água, a redução da poluição da água e a protecção do ambiente são as principais preocupações que precisam de ser abordadas para garantir o nosso futuro. A propagação de doenças infecciosas reduz as possibilidades de crescimento sustentável de um país e ameaça a saúde pública1. Numerosas indústrias utilizam extensivamente corantes sintéticos para colorir produtos como têxteis, papel, curtimento de couro, plástico, alimentos, polímeros e impressão. A descarga de águas residuais não tratadas é a principal causa da poluição generalizada dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos devido ao aumento da toxicidade e da procura química de oxigénio do efluente, bem como à redução da penetração da luz2. O objetivo principal do tratamento de águas residuais industriais é salvaguardar a saúde humana e o meio ambiente.

Um corante orgânico, conhecido como Verde Malaquita (MG), é utilizado na indústria têxtil para colorir couro, seda, lã, juta, cerâmica, algodão, fibras acrílicas e papel. MG é uma substância cancerígena, mutagênica e teratogênica; foi identificado como promotor de tumor hepático3. Efluentes industriais mutagênicos, venenosos, alérgicos, cancerígenos e não degradáveis, como o corante MG, causam grandes preocupações. Para diminuir os impactos prejudiciais das águas residuais poluídas organicamente sobre os indivíduos e o ambiente, as águas residuais devem ser cuidadosamente limpas antes da descarga nos principais cursos de água4.

A remoção de cores de efluentes industriais vem recebendo atualmente muito interesse. Várias técnicas físico-químicas, incluindo coagulação-floculação, oxidação, filtração por membrana e adsorção, têm sido utilizadas para remover esses contaminantes industriais de resíduos líquidos. O tratamento convencional de águas residuais e a remoção de poluentes de soluções aquosas não têm sucesso e as técnicas complexas são demasiado caras. Como resultado, há necessidade de investigar novos métodos cuja eficiência e custo seriam fascinantes5.

São necessárias políticas baseadas na ciência para apoiar o desenvolvimento global sustentável à medida que a população mundial cresce. É crucial proteger o ambiente, restaurá-lo e ajudar a sociedade humana a superar os perigos da industrialização e da expansão exponencial insustentável6. Neste contexto, muitos estudos têm demonstrado que as macroalgas são um importante recurso marinho para uma vida ecológica e sustentável, auxiliando na resolução dos problemas globais de hoje, como a poluição da água, a acidificação dos oceanos e o aquecimento global.