Por último, as amostras de extrato proteico e caseína tiveram suas estruturas caracterizadas também por espectroscopia na região do infravermelho. Os espectros obtidos para todas as amostras analisadas apresentaram o mesmo comportamento, com bandas em regiões bem semelhantes como pode ser visualizado na Ilustração 47. Essa similaridade entre os espectros se dá, provavelmente, em função da semelhança estrutural entre as cadeias de aminoácidos que compõem as proteínas.
Desta forma, pode-se observar na Ilustração 39 a presença das seguintes regiões de absorção:
(I) 3382 cm-1 – banda de absorção referente a deformação axial da ligação N-H.
Na caseína essa banda é mais larga que nas outras amostras, provavelmente, porque a caseína possui mais água adsorvida, o que favorece interações via ligações de hidrogênio;
(II) 1649 cm-1 – banda de absorção referente a deformação axial da ligação C=O de
amidas N-substituídas;
(III) 1532 cm-1 – banda fraca de deformação angular da ligação N-H;
Ilustração 47 – Espectros de FT-IR de extratos proteicos obtidos de folhas e raízes da Eichhirnia crassipes em dois pontos de colheita e da caseína usada como padrão.
EP1_F = Extrato proteico obtido das folhas da Eichhirnia crassipes coletadas no ponto 1. EP1_R = Extrato proteico obtido das raízes da Eichhirnia crassipes coletadas no ponto 1. EP2_F = Extrato proteico obtido das folhas da Eichhirnia crassipes coletadas no ponto 2. EP2_R = Extrato proteico obtido das raízes da Eichhirnia crassipes coletadas no ponto 2.
Essas bandas confirmam as bandas típicas que aparecem nos aminoácidos e assim confirmam que o material analisado tem boa quantidade de proteína. As ligeiras diferenças são devido a existência de diferentes aminoácidos nos diversos materiais como também indicaram os resultados de DSC. Os espectros individuais de cada material se encontram no Apêndice C, Ilustrações 48, 49, 50, 51 e 52.
5 CONCLUSÕES
A partir da análise dos resultados obtidos neste trabalho, pode-se concluir que:
a) Todas as propriedades analisadas na água do Rio Apodi/Mossoró se encontraram menores que o limite máximo estipulado pela Resolução N° 357/2005 do Conselho Nacional de Meio Ambiente – CONAMA, para água doce de classe 2, com exceção do alumínio e ferro, em ambos os pontos, e manganês, no ponto 2;
b) Os teores de metais, compostos nitrogenados e nitrogênio total apresentam seus níveis influenciados pela variabilidade espacial, em função das diferentes característica entre os pontos de coleta;
c) Os níveis de nutrientes, proteína bruta e elementos tóxicos presentes no tecido vegetal das macrófitas aquáticas da espécie Eichhirnia crassipes foram significativamente influenciados pela variabilidade espacial. Puderam-se constatar grandes diferenças na quantidade de todos os analitos nos dois pontos de coleta, influenciadas principalmente pelas características locais;
d) Além disso, constataram-se diferenças entre os níveis de nutrientes, proteína bruta e elementos tóxicos presentes nas folhas e nas raízes da macrófita estudada. Em geral, os macronutrientes e proteína bruta se apresentaram em maiores concentrações nas folhas, enquanto que os micronutrientes foram encontrados em quantidades superiores nas raízes, comportamento já esperado, e explicado em função da essencialidade dos mesmos ao desenvolvimento das plantas;
e) Os teores de cádmio, chumbo, cromo, cobalto, cobre, níquel e zinco no tecido vegetal da Eichhirnia crassipes se encontraram abaixo do limite de detecção da técnica utilizada, em ambas as partes das plantas. Fato este de grande importância, em especial para os elementos tóxicos, tendo em vista a necessidade de se dar um destino final à biomassa produzida;
f) Não foi possível caracterizar as macrófitas aquáticas da espécie Eichhirnia crassipes como uma planta hiperacumuladora. No entanto, foi constatado pelos fatores de translocação e bioacumulação que a mesma pode ser utilizada como agente fitorremediador em ambientes naturais de todos os elementos quantificados, em função dos elevados teores acumulados no seu tecido vegetal;
g) O método desenvolvido de extração e precipitação de proteínas utilizando como base o método isoelétrico foi satisfatório para o objetivo do trabalho;
h) Através do processo de otimização utilizando um planejamento fatorial 24 obteve-se as
melhores condições de extração e precipitação das proteínas presentes no tecido vegetal, ou seja:
pH de extração igual a 13,0;
temperatura de extração igual a 60°C; tempo de reação igual a 30 minutos; pH de precipitação igual a 4,0.
i) Os teores de nitrogênio total e proteína bruta quantificados no extrato proteico apresentaram uma variação tanto entre os pontos de cultivo, como nos extratos obtidos a partir de diferentes partes da planta, apresentando o mesmo comportamento observado para essas propriedades determinadas na Eichhirnia crassipes. Todos os valores foram superiores aos encontrados na planta, chegando a aumentar o teor de proteína bruta cerca de 116,88% em relação ao teor quantificado no tecido vegetal da macrófita. Um resultado bastante significativo e que mostra a viabilidade de utilização do método proposto;
j) Comparando os teores de metais presentes na Eichhirnia crassipes e os valores quantificados no extrato proteico, constatou-se que alguns metais tiveram suas concentrações diminuídas significativamente, outros se mantiveram bem próximos ao apresentado no tecido vegetal, com um leve aumento ou decréscimo, o que está dentro do erro experimental, e alguns tiveram um aumento na concentração;
k) O níquel e o cádmio foram os únicos que se apresentaram abaixo do limite de detecção do equipamento utilizado. Dado importante tendo em vista a ausência de informações mais concretas a respeito da essencialidade ou não aos organismos vivos.
l) A análise eletroforética permitiu observar que o extrato proteico obtido é constituído de cadeias polipeptídicas de baixo pelo molecular e fitoquelatinas, com bandas de 6 e 15 kDa. Isso se deve, possivelmente, a síntese incompleta de proteínas ou a própria degradação desse composto no processo de desidratação do extrato, principalmente, em função da presença de carboidratos provenientes da hidrólise da celulose e que foram solubilizados conjuntamente com a proteína,
m) As análise de TG, DTG, DSC e FT-IR permitiram constatar semelhanças existentes no conteúdo proteico dos extratos obtidos a partir de diferentes pontos de coleta e partes da planta em estudo, bem como da proteína de soja comercial e do padrão de proteína utilizado, no caso a caseína. Este fato é um bom indicativo de que foram obtidos extratos proteicos de boa qualidade.
Por fim, com base em todas essas constatações, o extrato obtido no presente trabalho pode ser, possivelmente, utilizado em substituição às fontes proteicas de rações animais devendo, antes disso, ser testado a sua digestibilidade. Quanto a suplementação humana, é preciso a realização de mais testes associados a otimização do processo no sentido da remoção de componentes indesejáveis e constante monitoramento do corpo hídrico e da matéria-prima usada, tendo em vista a possibilidade de presença de metais tóxicos em ambos e a possível complexação dos mesmos na formação das metaloproteínas e fitoquelatinas presentes no tecido vegetal de plantas utilizadas como agentes fitorremediadores.
6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Tendo em vista os resultados e conclusões obtidos, é interessante que se tenha uma continuidade deste trabalho por meio das propostas apresentadas. Portanto, sugere-se:
a) Conhecer a relação entre quantidade de biomassa produzida por m2 e nutrientes no
tecido vegetal;
b) Fazer o monitoramento por meio de análises microbiológicas na água, planta e no extrato proteico;
c) Testar a digestibilidade do extrato proteico obtido;
d) Desenvolver uma ração para animais utilizando como fonte proteica o extrato obtido; e) Otimizar ainda mais o processo no sentido de remoção de componentes indesejáveis; f) Utilizar o resíduo fibroso obtido ao final do processo para a fabricação de materiais de
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