Avaliação da formação de subprodutos decorrentes da oxidação de microcistina-LR utilizando o processo Fenton

Abstract

Devido a intensificação de períodos secos causados pelas mudanças climáticas combinadas com o aumento do aporte de nutrientes em recursos hídricos, existe o favorecimento do desenvolvimento de microrganismos resilientes, entre elas as denominadas cianobactérias. As quais geram um grupo diverso de toxinas naturais, denominados de cianotoxinas. A mais frequente delas é um hepatotoxina formada por um heptapeptídio cíclico denominado Microcistina-LR. De modo a reduzir a exposição a cianotoxinas, órgãos responsáveis pela regulação do tratamento de água impõem valores máximos permissíveis para a mesma. Para alcançar essas diretrizes, diversas são as tecnologias de tratamento utilizadas, sendo a oxidação, mais precisamente a utilização do processo Fenton destacada, devido sua fácil implantação e alta capacidade de geração de radicais hidroxila. Contudo a principal preocupação com oxidação de qualquer substância, nesse caso a toxina MC-LR, é o possível efeito de sua poluição secundária, caracterizada pela formação de subprodutos de oxidação de igual ou maior toxicidade do que o composto original. Diante do exposto, o objetivo dessa pesquisa foi a avaliação da formação de subprodutos durante a oxidação de Microcistina-LR em água tipo I (água ultrapura) com a utilização do processo Fenton e possível elucidação dos seus fragmentos de massa gerados. Resultados assinalam que o processo Fenton possui maior efetividade em pHs ácidos, nos valores 3 e 5, com maior taxa de degradação da toxina em ambos. Adicionalmente, foi-se elucidado 5 fragmentos-moléculas de oxidação os quais foram m/z: 649 (C24H39N7O14), 689 (C28H45N7O13), 729 (C29H48N10O12), 769 (C33H56N10O11), 808 (C35H56N10O12) com cálculos de formulas químicas aproximadas. Notou-se que a MC-LR foi oxidada através da quebra do grupo Adda, o que resulta na perda de atividade biológica da molécula, além de outras vias de oxidação, nos peptídeos: Mdha, Leucina e Arginina. Em todos os subprodutos estudados a estrutura cíclica da MC-LR ficou intacta. Recomenda-se para próximos estudos a utilização de substâncias padrões de MC-LR para contaminação da água de estudo, avaliação da formação de fragmentos em outras matrizes e purificação dos subprodutos para análises de biotoxicidade.