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Characterization and genotoxicity evaluation of effluent from a pharmacy industry

Caracterização e avaliação da genotoxicidade de um efluente de indústria farmacêutica

Abstracts

The pharmaceutical, textile and food industry bear much of the responsibility for environmental pollution. In order to appropriately treat and mitigate the effects of pharmaceutical effluent, it is necessary to study it in order to determine its physical and chemical composition. In this work, the physicochemical characteristics of a pharmaceutical effluent were studied, to include the concentration of phenolic compounds, heavy metals, total phosphorus, nitrate, chemical oxygen demand (COD), and dissolved oxygen (DO). The in vivo micronucleus test was performed in mice, for investigation and possible genotoxicity and mutagenicity of the effluent from the pharmaceutical hub in Anápolis - Goiás. In all samples, only the phenolics showed concentrations above the values established by CONAMA Resolution 430/2011. The high concentrations of total phenols and synergy between metals found in wastewater can be linked to mutagenicity and genotoxicity found in the effluent, since the results of the micronucleus test indicated higher micronucleus formation when the mice were exposed to the effluent. The results of the study highlighted the necessity of characterizing these effluents in order to determine an appropriate treatment.

pharmaceutical wastewater; phenolic compounds; metals; micronucleus test


Indústrias farmacêuticas, têxteis e alimentícias são umas das responsáveis por grande parte da carga de poluentes lançados no meio ambiente. Pesquisa de substâncias possivelmente presentes no efluente da indústria farmacêutica é justificada pela possibilidade de considerar um tratamento adequado para seus efluentes por meio de sua caracterização físico-química. Neste trabalho, as características físico-químicas de um efluente da indústria farmacêutica foram estudadas: concentrações de compostos fenólicos, metais pesados, fósforo total, nitrato, demanda química de oxigênio (DQO), oxigênio dissolvido (OD). O teste do micronúcleo in vivo foi realizado em camundongos Swiss, para a averiguação e possível genotoxicidade e mutagenicidade de um efluente farmacêutico do pólo farmacêutico de Anápolis - Goiás. Em todas as amostras coletadas, apenas os compostos fenólicos apresentaram concentrações acima dos valores estabelecidos pela Resolução CONAMA 430/2011. As altas concentrações de fenóis totais e a sinergia entre metais encontrados nos efluentes podem estar ligadas à mutagenicidade e genotoxicidade encontrada no efluente, visto que os resultados do teste de micronúcleo indicaram maior formação de micronúcleos quando os camundongos foram expostos ao efluente. Através dos resultados obtidos observou-se a necessidade da caracterização desses efluentes para a indicação do tratamento mais adequado.

efluente farmacêutico; compostos fenólicos; metais; teste de micronúcleo


  • AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION - APHA; AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION - AWWA; WATER POLUTION CONTROL FEDERATION - WPCF. Standard methods for the examination of water and wastewater. 19th Edition. Washington, 1995.
  • AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION - APHA; AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION - AWWA; WATER POLUTION CONTROL FEDERATION - WPCF. Standard methods for the examination of water and wastewater. 20th Edition. Washington, 1998.
  • AZEVEDO, L.; GOMES, J. C.; STRINGHETA, P. C.; GONTIJO, A. M. M. C.; PADOVANI, C. R.; RIBEIRO, L. R. et al. Black bean (Phaseolus vulgaris L.) as a protective agent against DNA damage in mice. Food and Chemical Toxicology, v. 41, p. 1671- 1671, 2003. http://dx.doi.org/10.1016/S0278-6915(03)00173-X
  • BAKARE, A. A.; OKULONA, A. A.; ADETUNJI, O. A.; JENMI, H. B. Genotoxicity assessment of a pharmaceutical effluent using four bioassays. Genetics and Molecular Biology, v. 32, n. 2, p. 373-381, 2009. http://dx.doi.org/10.1590/S1415-47572009000200026
  • BERTOLETTI, E. Toxicidade e concentração de agentes tóxicos em efluentes industriais. Revista Ciência e Cultura, v. 43, n. 3/4, p. 271-277, 1990.
  • BERTOLETTI, E. Tratabilidade e toxicidade de efluentes industriais. Engenharia Sanitária, v. 28, n. 1, p. 38-41, 1989.
  • BERVOETS L.; BAILLIEUL M.; BLUST R.; VERHEYEN R. Evaluation of effluent toxicity and ambient toxicity in a polluted lowland river. Environmental Pollution, v. 91, n. 3, p. 333 - 3411, 1996. http://dx.doi.org/10.1016/0269-7491(96)80915-8
  • BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Resolução CONAMA nº 20, de 18 de Junho de 1986. Diário Oficial da União, Brasília, 1986.
  • BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional De Meio Ambiente - Conama. Resolução n° 430/2011. Dispõe sobre condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução nº 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA. Disponível em <http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646>. Acesso em: 05 jul. 2013.
  • BRAUSCH, J. M.; CONNORS, K. A.; BROOKS, B. W.; RAND, G. M. Human pharmaceuticals in the aquatic environment: a review of recent toxicological studies and considerations for toxicity testing. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, v. 218, p. 1-99, 2012. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4614-3137-4_1
  • BREDHULT, C.; BÄCKLIN, B.-M.; OLOVSSON, M. Effects of some endocrine disruptors on the proliferation and viability of human endometrial endothelial cells in vitro. Reproductive Toxicology, v. 23, n. 4, p. 550-559, 2007. http://dx.doi.org/10.1016/j.reprotox.2007.03.006
  • BUENO, M. J.; GOMEZ, M. J.; HERRERA, S.; HERNANDO, M. D.; AGÜERA, A.; FERNÁNDEZ-ALBA, A. R. Occurrence and persistence of organic emerging contaminants and priority pollutants in five sewage treatment plants of Spain: two years pilot survey monitoring. Environmental Pollution, v. 164, p. 267-273, 2012. http://dx.doi.org/10.1016/j.envpol.2012.01.038
  • CARNEIRO, P. A.; UMBUZEIRO, G. A.; OLIVEIRA, D. P.; ZANONI, M. V. B. Assessment of water contamination caused by a mutagenic textile effluent/dye house effluent bearing disperse dyes. Journal of hazardous materials, v. 174, n. 1, p. 694-699, 2010. http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.09.106
  • COMPANHIA DE TECNOLOGIA EM SANEAMENTO AMBIENTAL - CETESB. Informações toxicológicas. FIT - Ficha de Informações Toxicológicas. Fenol. Julho, 2010. Disponível em: <http://www.cetesb.sp.gov.br/userfiles/file/laboratorios/fit/fenol.pdf>. Acesso em: 18 out. 2012.
  • FERREIRA, V. S.; SILVA JR J. G.; BOM, E. P. S. In: SEMINÁRIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA ENSIMÁTICA, 4., 1999, Rio de Janeiro. Anais... Rio de Janeiro: [s.n.], 1999.
  • FICK, J.; SODERSTROM, H.; LINDBERG, R.H.; PHAN, C.; TYSKLIND, M.; LARSSON, D. G. J. Contamination of surface, ground, and drinking water from pharmaceutical production. Environmental Toxicology and Chemistry, v. 28, n. 12, p. 2522-2527, 2009. http://dx.doi.org/10.1897/09-073.1
  • GROS, M.; PETROVIC, M.; GINEBREDA, A.; BARCELÓ, D. Removal of pharmaceuticals during wastewater treatment and environmental risk assessment using hazard indexes. Environment international, v. 36, n. 1, p. 15-26, 2010. http://dx.doi.org/10.1016/ j.envint.2009.09.002
  • HALLING-SØRENSEN, B.; NORS NIELSEN, S.; LANZKY, P. F.; INGERSLEV, F.; HOLTEN LÜTZHØFT, H. C.; JØRGENSEN, S. E. Occurrence, fate and effects of pharmaceutical substance in the environment - a review. Chemosphere, v. 36, n. 2, p. 357-393, 1998. http://dx.doi.org/10.1016/S0045-6535(97)00354-8
  • HENSCHEL, K.-P.; WENZEL, A.; DIEDRICH, M.; FLIEDNER, A. Environmental hazard assessment of pharmaceuticals. Regulatory Toxicology and Pharmacology, v. 25, p. 220 - 225, 1997. http://dx.doi.org/10.1006/rtph.1997.1102
  • IDRIS, M. A.; KOLO, B. G.; GARBA, S. T.; ISMAIL, M. A. Physico-chemical Analysis of Pharmaceutical Effluent and Surface Water of River Gorax in Minna, Niger State, Nigeria. Bulletin Environmental Pharmacology Life Science, v. 2, p. 45-49, 2010.
  • IMHOFF, K. R.; IMHOFF, K. Manual de tratamento de águas residuárias. São Paulo: Edgard Blücher, 1986. 301p.
  • KNAPP, J. S.; NEWBY, P. S. The microbiological decolourization of an industrial effluent containing a diazo-linked chromophore. Water research, v. 29, n. 7, p. 1807-1809, 1995. http://dx.doi.org/10.1016/0043-1354(94)00341-4
  • MADUREIRA, T. V.; BARREIRO, J. C.; ROCHA, M. J.; ROCHA, E.; CASS, Q. B.; TIRITAN, M. E. Spatiotemporal distribution of pharmaceuticals in the Douro River estuary (Portugal). Science of the Total Environment, v. 408, n. 22, p. 5513-5520, 2010. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2010.07.069
  • MATEUCA, R.; LOMBAERT, N.; AKA, P.V.; DECORDIER, I.; KIRSCH-VOLDERS, M. Chromosomal changes: induction, detection methods and applicability in human biomonitoring. Biochimie, v. 88, p. 515-1531, 2006. http://dx.doi.org/10.1016/j.biochi.2006.07.004
  • MATO, A. P. Determinação de nitratos, nitritos e prováveis fontes de contaminação em águas de poços e sua influência na metemoglobinemia infantil 1996. Dissertação (Mestrado) - Universidade Mackenzie, São Paulo, 1996.
  • MONTEIRO, S. C.; BOXALL, A. Occurrence and fate of human pharmaceuticals in the environment. Reviews of environmental contamination and toxicology, v. 202, p. 53-154, 2010. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4419-1157-5_2
  • NEW, A. P.; FREITAS DOS SANTOS, L. M.; LO BIUNDO, G.; SPICQ, A. Analytical techniques used for monitoring the biodegradation of flourinated compounds in waste streams from pharmaceutical production. Journal Chromatografy A; n. 889, 1-2, 177-184, 2000. http://dx.doi.org/10.1016/S0021-9673(00)00571-9
  • PAPIS, E.; DAVIES, S. J.; JHA, A. N. Relative sensitivity of fish and mammalian cells to the antibiotic, trimethoprim: cytotoxic and genotoxic responses as determined by neutral red retention, Comet and micronucleus assays. Ecotoxicology, v. 20, n. 1, p. 208-217, 2011. http://dx.doi.org/10.1007/s10646-010-0572-2
  • PINHEIRO, Z. B; DAMASCENO, E. P.; SILVA, G. M. M.; RODRIGUES, K.; SAMPAIO, G. M. M. S. Degradação de fenol por Aspergillus niger AN 400 em reatores em batelada. In: CONGRESSO DE PESQUISA E INOVAÇÃO DA REDE NORTE NORDESTE DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA, 2., 2007, João Pessoa. Anais... João Pessoa: [s.n.], 2007.
  • KOPINKE, F.; POERSCHMANN, J.; STOTTMEISTER, U. Sorption of organic pollutants on anthropogenic humic matter. Environmental Science & Technology, v. 29, n. 4, p. 941-950, 1995. http://dx.doi.org/10.1021/es00004a014
  • REZENDE, O. S. J.; PALHAES, L. B.; CUNHA, L.C. Intoxicações por plantas tóxicas notificadas no CIT - Centro de Informação Toxicológica de Goiás no período de 2001 a 2005 2006. Monografia (Especialização em Toxicologia) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2006.
  • SACHER, F.; LANGE, F. T. H.; BRAUCH, H.-J.; BLANKENHORN, I. Analytical methods and results of a monitoring program in Baden-Wurttemberg,Germany. Pharmaceuticals in groundwaters. Journal of Chromatography A, v. 938, p. 199 - 210, 2001. http://dx.doi.org/10.1016/S0021-9673(01)01266-3
  • SANTIAGO, M. F. Estudo de substâncias de baixa massa molar que mimetizam as fenoloxidases com aplicações em tratamentos de efluentes industriais 1999. Tese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 1999.
  • SANTOS, V. L.; LINARDI, V. R. Biodegradation of phenol by a filamentous fungi isolated from industrial effluents - identification and degradation potential. Process Biochemistry, v. 39, n. 8, p. 1001-1006, 2004. http://dx.doi.org/10.1016/S0032-9592(03)00201-2
  • TZIOTZIOS, G.; TELIOU, M.; KALTSOUNI, V.; LYBERATOS, G.; VAYENAS, D. V. Biological phenol removal using suspended growth and packed bed reactors. Biochemical Engineering Journal, v. 26, p. 65-71, 2005. http://dx.doi.org/10.1016/j.bej.2005.06.006
  • VANEGAS, C.; ESPINA, S.; BOTELLO, A. V.; VILLANUEVA, S. Acute toxicity and synergism of cadmium and zinc in white shrimp, Penaeussetiferus Juveniles Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, v. 58, p. 87-92, 1997. http://dx.doi.org/10.1007/s001289900304
  • WHITE, D. C. Analysis of microorganisms in terms of quantity and activity in natural environments. In: SLATER, J. H.; WHITTENBURY, R.; WIMPENNY, J. W. T. Microbes in their natural environmental. Cambridge: Symposia of the Society for General Microbiology, 1983.

Publication Dates

  • Publication in this collection
    08 Oct 2013
  • Date of issue
    Aug 2013
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