Emprego de Aspergillus niger AN 400 em reatores de bancada para remover pesticida de matriz aquosa / Employment of Aspergillus niger AN 400 in batch reactors to remove pesticide aqueous matrix

RESUMO Esta pesquisa propõe utilizar o fungo Aspergillus niger AN 400 no tratamento de matriz aquosa contendo metil paration por meio de reatores em batelada, sendo dividida em duas etapas. Na etapa I, foram montados reatores controle (RCs) contendo apenas metil paration em matriz aquosa; reatores contendo metil paration e suspensão de esporos de fungo (RFs); e reatores contendo metil paration, suspensão de esporos de fungo e etanol (RFEs). A cada tempo de reação (TR), um RC, um RF e um RFE eram colocados fora de operação. Os TRs estudados foram distribuídos em 30 dias. Na etapa II, operou-se um reator com biomassa imobilizada (RBI) alimentado por metil paration e etanol, efetuando-se cinco ciclos cada um com duração de uma semana. Como resultados, na Etapa I, verificou-se que o pH variou de 5 a 8, atingindo remoções finais de 61% (RF) e 89% (RFE) de demanda química de oxigênio (DQO) bruta; 67% (RF) e 52% (RFE) de nitrogênio amoniacal; 34% (RF) e 45% (RFE) de nitrato; 2% (RF) e 15% (RFE) de fósforo total. Na Etapa II, o pH variou de 3 a 8 e as médias de remoção final foram: 94% de DQO filtrada, 88% de DQO bruta, 19% de nitrogênio amoniacal, 96% de nitrato, 12% de fósforo total e metil paration de 95%, com biomassa imobilizada e 73% (95%) com biomassa dispersa. Os resultados mostraram que a utilização do fungo Aspergillus niger AN 400 pode ser uma alternativa no tratamento de água residuária contendo metil paration.

ABSTRACT This research proposes the use of the fungus Aspergillus niger AN 400 in treating aqueous matrix containing methyl parathion in batch reactors. The research was divided into two steps. In Step I, were mounted control reactors (RC) containing only methyl parathion in aqueous matrix; reactors with fungus (RF) containing methyl parathion and suspension of fungus spores; and reactors with fungus and ethanol (RFE) containing methyl parathion, the suspension of fungus spores and ethanol. Each reaction time (TR), one RC, one RF and one RFE were put out of operation. The reaction times were studied in 30 days. In Step II, operated a reactor with immobilized biomass (RBI) with methyl parathion and ethanol, making up 5 cycles each lasting one week. As a result, in Step I, it was found that the pH varied from 5 to 8. The final removal of 61% (RF) and 89% (RFE) of COD; 67% (RF) and 52% (RFE) of ammonia nitrogen; 34% (RF) and 45% (RFE) nitrate; 2% (RF) and 15% (RFE) of total phosphorus. In Step II, the pH ranged from 3 to 8 and the average final removal were 94% of filtered COD, 88% gross COD, 19% of ammonia nitrogen, 96% nitrate, 12% of total phosphorus and 95% of methyl parathion with immobilized biomass and 73% with disperse biomass. The results showed that the use of the fungus Aspergillus niger AN 400 can be an alternative for treating wastewater containing methyl parathion.

Effects of the organophosphorus pesticide Folisuper 600 (methyl parathion) on the heart function of bullfrog tadpoles, Lithobates catesbeianus (Shaw, 1802)

Abstract The aim of this work was to evaluate whether the heart function of bullfrog tadpoles (25 Gosner stage) is affected by their acute exposure (48 h) to a sub-lethal concentration (10 µg.L1) of the active principle of the organophosphorus pesticide Folisuper 600R (methyl parathion - MP). Our results demonstrated that MP causes not only a reduction in tadpoles cardiac ventricular mass, resulting in a marked reduction in their cardiac twitch force, but also impairs their swimming performance, irrespective of increasing their heart rate. Together, these findings indicate that low and realistic concentration of MP have a negative impact on tadpoles performance, jeopardizing their survival.

Resumo O objetivo do presente estudo foi avaliar se a função cardíaca de girinos de rãs-touro (estágio 25 de Gosner) é afetada pela exposição aguda (48h) a uma concentração sub-letal (10 µg.L1) do princípio ativo do pesticida organofosforado Folisuper 600R (metil paration MP). Nossos resultados demonstraram que o MP ocasionou não apenas uma redução na massa ventricular cardíaca dos girinos, como também provocou uma redução na sua força de contração cardíaca e de seu desempenho natatório, a despeito de ter sido observado um aumento de sua freqüência cardíaca. Conjuntamente, os achados aqui obtidos indicam que uma baixa e realística concentração de MP exerce um impacto negativo sobre o desempenho dos girinos, ameaçando sua sobrevivência.

Effects of the organophosphorus pesticide Folisuper 600 (methyl parathion) on the heart function of bullfrog tadpoles, Lithobates catesbeianus (Shaw, 1802) / Efeitos do pesticida organofosforado Folisuper 600 (metil paration) sobre a função cardíaca de girinos de rã-touro, Lithobates catesbeianus (Shaw, 1802)

Abstract The aim of this work was to evaluate whether the heart function of bullfrog tadpoles (25 Gosner stage) is affected by their acute exposure (48 h) to a sub-lethal concentration (10 µg.L–1) of the active principle of the organophosphorus pesticide Folisuper 600R (methyl parathion - MP). Our results demonstrated that MP causes not only a reduction in tadpoles’ cardiac ventricular mass, resulting in a marked reduction in their cardiac twitch force, but also impairs their swimming performance, irrespective of increasing their heart rate. Together, these findings indicate that low and realistic concentration of MP have a negative impact on tadpoles’ performance, jeopardizing their survival.

Resumo O objetivo do presente estudo foi avaliar se a função cardíaca de girinos de rãs-touro (estágio 25 de Gosner) é afetada pela exposição aguda (48h) a uma concentração sub-letal (10 µg.L–1) do princípio ativo do pesticida organofosforado Folisuper 600R (metil paration – MP). Nossos resultados demonstraram que o MP ocasionou não apenas uma redução na massa ventricular cardíaca dos girinos, como também provocou uma redução na sua força de contração cardíaca e de seu desempenho natatório, a despeito de ter sido observado um aumento de sua freqüência cardíaca. Conjuntamente, os achados aqui obtidos indicam que uma baixa e realística concentração de MP exerce um impacto negativo sobre o desempenho dos girinos, ameaçando sua sobrevivência.

Glucose effect on degradation kinetics of methyl parathion by filamentous fungi species Aspergilus Niger AN400 / Efeito da glicose na degradação cinética de metil paration pela espécie fúngica Aspergillus niger AN400

This study evaluated the glucose effect on the removal of methyl parathion by Aspergillus niger AN400. The study was conducted in two stages: toxicity tests on plates and assays in flasks, under an agitation of 200 rpm. The methyl parathion concentrations in the toxicity test ranged from 0.075 to 60 mg/L. The second stage consisted on evaluating reactors: six control reactors with methyl parathion solution; six reactors with fungi and methyl parathion, and six reactors containing fungi, methyl parathion, and glucose. The reaction times studied ranged from 1 to 27 days. Methyl parathion concentrations of up to 60 mg/L were not toxic for Aspergillus niger AN400. The first-order kinetic model served as a good representation of the methyl parathion conversion rate. The first-order kinetic constant was 0.063 ± 0.005 h-1 for flasks without addition of glucose, while a value of 0.162 ± 0.014 h-1 was obtained when glucose was added.

Este estudo avaliou o efeito da glicose na remoção de metil paration por Aspergillus niger AN400. O estudo foi realizado em duas etapas: testes de toxicidade em placas e ensaios em batelada, sob agitação de 200 rpm. As concentrações de metil paration no ensaio de toxicidade variaram de 0,075 a 60 mg/L. A segunda etapa consistiu na avaliação dos reatores divididos em lotes: seis reatores controle, com solução de metil paration; seis reatores com fungos e paration metílico e seis reatores com fungos, paration metílico e glicose. Os tempos de reação estudados variaram de 1 a 27 dias. Concentrações de paration metílico de até 60 mg/L não foram tóxicas para Aspergillus niger AN400. O modelo de primeira ordem representou bem a cinética de degradação do metil paration. A constante cinética foi de 0,063 ± 0,005 h¹ para reatores sem adição de glicose, enquanto o valor de 0,162 ± 0,014 h¹ foi obtido quando a glicose foi adicionada.