Blog destinado a postagens relacionadas a Contaminação por PCBs (Bifenil Policlorado) e suas relações com o estudo da bioquímica . Atividade da disciplina de Bioquimica Médica,sendo cursada por Caio de Sousa Andrade, ministrada pelo Prof. Dr. Osmar Cardoso, na UFPI

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sexta-feira, 27 de junho de 2014

Postagem nº 5: Biorremediação de PCBs em campos de arroz

A biorremediação de PCBs é um processo bastante complicado devido à sua alta estabilidade e a dificil metabolização desses compostos,mas o problema se torna  especialmente complicado com os congêneres altamente clorados. Assim, para a degradação desses compostos, é necessário que se reduza a quantidade de cloros substituídos por meio de uma decloração anaeróbica, e depois, com os produtos menos substituídos(com menos cloros) desse processo, haja uma mineralização aeróbica desses compostos.
Durante o processo de decloração anaeróbica, há a utilização de um processo chamado halorrespiração , que utiliza compostos organoclorados como aceptores finais de elétrons em respiração anaeróbia. Diversas bactérias podem realizar esse processo, como algumas proteobacterias e bactérias chlorofexi. O problema é que desse modo, não há a eliminação total de PCBs, apenas uma transformação de PCBs altamente substituidos em PCBs menos substituídos, o que, embora melhore a situação, não resolve completamente o problema.
A eliminação de PCBs pouco substituídos ocorre predominantemente em meio aeróbico. Há então um impasse: existe a necessidade da ocorrência de duas etapas bem definidas, mas essas duas etapas não podem ocorrer simultâneamente. Há, então a necessidade de criação de um ambiente anaeróbico para a ocorrência da primeira etapa , e depois um anaeróbico, para eliminação dos resíduos da primeira etapa. Os ambientes anaeróbio e aeróbio podem ser respectivamente um solo inundado e um solo seco, por exemplo. Assim, cria-se a estratégia de inundação e secagem do solo para a ocorrência desses dois processos metabólicos. O problema , no entanto, é a inviabilidade econômica da criação de ambientes adequados para a ocorrência desses processos metabólicos  com o objetivo somente de degradação de PCBs. A solução desse problema encontra-se,então, na utilização de campos de arroz para essa atividade, uma alternativa desenvolvida bastante recentemente e que elimina bastantes problemas que haviam em outras formas de biorremediação.
Os tecidos do arroz absorvem pouquíssima quantidade de PCBs e as plantações de arroz costumeiramente sofrem processos de inundações e secagem. Além disso, substâncias liberadas na água pelo arroz, como flavonoides e terpenos, auxiliam no desenvolvimento de bactérias, que realizam essas funções de degradação de bifenilas policloradas. Ainda há a necessidade de mais estudos para averiguar os reais efeitos dessa técnica, mas ela é uma possibilidade que pode ser extremamente importante na atenuação de contaminações por PCBs.
Campo de plantação de arroz inundado( http://www.studio1008.net/2012/08/paddy-fields-and-fishing-villages.html, acessado em27/06/2014)



Fontes:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24721413

7 comentários:

  1. Interessante. Realmente usar plantações de arroz é uma boa alternativa já que essa plantação consegue sobreviver à inundações. Mas penso que só isso ainda não é o suficente, evidenciado na postagem pela falta ainda de estudos que averiguem os efeitos da técnica, pois como os seres vivos que habitarem os ambientes contaminados vão sobreviver a um meio anaeróbico? É muito peculiar essa questão, pois tem-se que fazer uma análise minuciosa sobre o custo benefício da aplicação dessa técnica, comparando se a morte de alguns seres vivos valem a eliminação dos PCBs do local.

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  2. Realmente, as condições para que a biorremediação dos PCBs ocorra são bastante específicas. Louvável a ideia do uso das plantações de arroz como forma de materializar essas condições, entretanto, mesmo com o desenvolvimento de novas técnicas de cultivo, uso da transgenia, correção de solo, etc., não são muitos locais onde essa estratégia é bem sucedida. No Brasil, mesmo com a produção de arroz em locais bem distintos, a produtividade desses é vulnerável a quedas de produção devido às condições climáticas. Temperatura, radiação solar, influência dos fenômenos “El Niño” e “La Nina” são os principais fatores que interferem na produtividade do Brasil (mais informações no site da Embrapa http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Arroz/ArrozIrrigadoBrasil/cap02.htm) . Se a produtividade é baixa, não há interesse para os produtores em trazer o arroz para a remediação de PCBs, o que é mais um obstáculo.

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  3. Primeiramente, deve-se estudar mais a fundo a influência dos PCBs no arroz. Mesmo que já se saiba que pouca quantidade dos PCBs são absorvidas pelas plantações, comprovar e testar isso de maneira mais específica é necessário, uma vez que esse arroz vai ser usado para alimentar pessoas e, se estiver contaminado, poderá causar um problema sério envolvendo a segurança alimentar do alimento em questão. Uma vez que a viabilidade do processo seja averiguada, pode-se aliar o útil ao agradável: regiões que possuem contaminação de PCBs e que dependem da produção de arroz podem vir a utilizar essa técnica como uma solução para o problema, a exemplo disso temos o Japão.

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  4. É bem verdade que a halorrespiração não é capaz de eliminar os PCBs por completo, mas a transformação de PCBs altamente substituidos em PCBs menos substituídos já é uma vantagem. Embora a criação de ambientes adequados para a ocorrência do processo de eliminação mais eficaz dos PCBs pareça inviável economicamente, deve-se considerar que esse processo salvaria muitas pessoas de uma possível contaminação, que pode trazer riscos permanentes, como ocorreu no acidente de Yusho, durante a produção de óleo de arroz para comercialização, e que gerou perda no campo visual, dormência, espasmos nos membros, entre outros.

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  5. Saber que uma forma viável de eliminar os PCBs está sendo pesquisada e testada é aliviante, mas ao mesmo tempo essa alternativa é preocupante. Como foi dito na postagem "os tecidos do arroz absorvem pouquíssima quantidade de PCBs", o que significa então que algo é absorvido. Sendo assim creio que esse método só pode ser utilizado quando houver a certeza de que a quantidade absorvida não é suficiente para causar danos à saúde de quem for se alimentar desse arroz, pois, como já sabemos, os PCBs são extremamente danosos ao organismo humano.

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  6. Impressionante como o estudo da bioquímica dos seres vivos é importante: os PCBs, apesar de serem extremamente danosos aos seres vivos, são bem tolerados e aceitos pelas bactérias, o que permite que eles sejam usados na técnica de biorremediação. De fato, é uma solução bem inteligente e criativa, e mesmo não sendo a mais viável economicamente, é a melhor do ponto de vista natural. Entretanto, é necessário um controle da população de bactérias e do tratamento dado ao arroz para que não haja danos ao solo e à natureza local.

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  7. Outra técnica viável também seria a criação de tanques de biorremediação, semelhantes a biodigestores, que poderiam criam condições aeróbicas e anaeróbicas. Seria um custo mais alto, certamente, mas não traria nenhum perigo para a alimentação humana. Interessante como uma molécula que pode ser tão prejudicial para o ser humano poder ser usada como aceptor final de elétrons em bactérias como o oxigênio é para nós.

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