Desenvolvimento de sistema híbrido combinando processo oxidativo avançado e biocatálise enzimática para degradação de drogas antiepiléticas em reator de escoamento contínuo

• Processo: 21/08815-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Antonio Carlos Silva Costa Teixeira
• Beneficiário: Natalia Klanovicz
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/04592-1 - Aplicação das enzimas lacase e peroxidase para degradar carbamazepina por meio de reações híbridas enzimáticas-foto-oxidativas, BE.EP.DD
• Assunto(s): Tratamento de efluentes industriais Peróxido de hidrogênio Peroxidase Processos oxidativos avançados Biocatálise Anticonvulsivantes Escoamento Trichoderma Citotoxicidade Genotoxicidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biocatálise enzimática | contaminantes de preocupação emergente | H2O2 | peroxidase | processo UVC | reator de placas planas | Trichoderma koningiopsis | Tratamento de águas e efluentes

Resumo

A ocorrência de micropoluentes em matrizes aquosas vem se tornando uma preocupação no mundo todo e um desafio para as estações de tratamento de águas residuais. Sua diversidade, difícil detecção e recalcitrância são algumas das características que os classificam como poluentes emergentes, os quais podem oferecer riscos para a saúde humana e ambiental. Tecnologias convencionais em geral não são capazes de remediar esses compostos, dentre eles as drogas antiepiléticas. Nesse sentido, Processos Oxidativos Avançados (POA) e biocatálise enzimática são possíveis sistemas alternativos de tratamento, podendo os mesmos ser combinados em reatores e agir de forma conjunta na geração de radicais hidroxila. Esses radicais podem atuar na degradação de uma ampla variedade de contaminantes que são diária e continuamente inseridos no meio ambiente. Diante disso, o objetivo deste projeto de doutorado direto consiste em estudar estratégias para degradar compostos antiepiléticos em processo contínuo, em que as tecnologias UVC/H2O2 e biocatálise enzimática ocorram de forma integrada. Para tanto, será utilizada a peroxidase do fungo Trichoderma, obtida por fermentação submersa em substrato alternativo, uma fonte enzimática nova e com características oxirredutoras interessantes. A enzima será empregada em suas formas livre e imobilizada, e o processo de tratamento será estudado em reator de placas planas de escoamento contínuo. Serão explorados diferentes arranjos de processo, em que POA e biocatálise enzimática possam ocorrer concomitantemente ou em série para degradação de drogas antiepiléticas. A viabilidade do tratamento será analisada em relação à concentração de entrada e de saída do poluente-alvo, e também por meio de análises de citotoxicidade e genotoxicidade. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

KLANOVICZ, NATALIA; DE JESUS, JULIANA MENDONCA SILVA; COSTA, FREDERICO MASSAD; DE ASSIS, GEOVANIA CORDEIRO; RAMOS, BRUNO; CAMARGO, ALINE FRUMI; MICHELON, WILLIAM; DALLEGRAVE, ALEXSANDRO; BECKER, RAQUEL WIELENS; TREICHEL, HELEN; et al. A novel hybrid continuous-flow wastewater treatment for lamotrigine degradation by combining enzymatic and photo-oxidative reactions. JOURNAL OF WATER PROCESS ENGINEERING, v. 56, p. 13-pg., 2023-10-11. (21/08815-0, 23/08453-6)

KLANOVICZ, NATALIA; CAMARGO, ALINE FRUMI; RAMOS, BRUNO; MICHELON, WILLIAM; TREICHEL, HELEN; TEIXEIRA, ANTONIO CARLOS SILVA COSTA. A review of hybrid enzymatic-chemical treatment for wastewater containing antiepileptic drugs. Environmental Science and Pollution Research, v. 30, n. 27, p. 25-pg., 2023-05-15. (21/08815-0)