Eco/genotoxicological characterization of natural dyes
Natália Oliveira de Farias
TESE
Inglês
T/UNICAMP F225e
[Caracterização eco/genotoxicológica de corantes naturais]
Campinas, SP : [s.n.], 2024.
1 recurso online (162 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientadores: Gisela de Aragão Umbuzeiro, Riikka Räisänen
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Instituto de Biologia
Resumo: Diversos compostos naturais têm uma longa história como corantes, mas após a transição do século XX para os corantes sintéticos, a sua utilização na coloração têxtil tem sido mínima. Devido as preocupações ambientais que se fazem tão presentes atualmente, existe uma tendência mundial de...
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Resumo: Diversos compostos naturais têm uma longa história como corantes, mas após a transição do século XX para os corantes sintéticos, a sua utilização na coloração têxtil tem sido mínima. Devido as preocupações ambientais que se fazem tão presentes atualmente, existe uma tendência mundial de produzir materiais mais sustentáveis. Nesse sentido, pigmentos naturais extraídos de plantas e fungos estão sendo amplamente difundidos como fontes para o desenvolvimento de corantes mais seguros e ecologicamente amigáveis como alternativa aos corantes sintéticos, uma vez que estes são geralmente precursores de compostos mutagênicos. Este fato motivou o projeto BioColour a conceber e desenvolver novos produtos utilizando corantes naturais e a fornecer uma caracterização toxicológica aprofundada dos corantes mais promissores e dos efluentes gerados do processo de tingimento simulado em laboratório. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma avaliação eco/genotoxicológica de corantes naturais. Neste trabalho, ensaios ecotoxicológicos foram realizados com diferentes organismos aquáticos, (microalga Raphidocelis subcapitata, microcrustáceos Daphnia similis e Ceriodaphnia dubia, anfípode marinho Parhyale hawaiensis e peixe Danio rerio) para verificar a toxicidade aguda e crônica de três antraquinonas naturais (dermocybin, dermorubin e emodin). Além disso, avaliações de genotoxicidade in vivo (ensaio cometa e micronúcleo com Parhyale hawaiensis) e in vitro pelo teste do Ames (protocolo MPA) foram realizadas. O dermorubin foi o corante mais promissor, não apresentou toxicidade para nenhum dos organismos aquáticos nas condições testadas. O dermocybin foi tóxico para D. similis (CE50 = 0,51 mg L-1), C. dubia (CI10 = 0,13 mg L-1) e D. rerio (CL50 = 2,44 mg L-1). O emodin foi o corante mais tóxico e o embrião de D. rerio foi o organismo mais sensível, CL50 = 0,025 mg L-1. Além disso, o emodin foi mutagênico in vivo para a P. hawaiensis pelo teste do micronúcleo e in vitro pelo teste do Ames. Pensando na aplicação dos corantes pela indústria têxtil, foi feita uma simulação de tingimento em laboratório com extrato dos corantes yellow (YO) e red onion (RO) junto com mordentes metálicos (Al e Fe). Os corantes, mordentes e os efluentes gerados foram avaliados quanto a sua toxicidade para organismos aquáticos, D. similis e P. hawaiensis. Os corantes não foram tóxicos para nenhum dos organismos testados, mas foram mutagênicos para as linhagens de Salmonella TA98 e TA100. Os mordentes e os efluentes gerados foram tóxicos para a D. similis e P. hawaiensis. Esse trabalho forneceu informações relevantes para o entendimento do perigo e potencial risco de corantes naturais para o meio ambiente
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Abstract: Several natural compounds have a long history as dyes, but following the 20th century transition to synthetic dyes, their use in textile dyeing has been minimal. Due to the environmental concerns that are so present today, there is a global tendency to produce more sustainable materials,...
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Abstract: Several natural compounds have a long history as dyes, but following the 20th century transition to synthetic dyes, their use in textile dyeing has been minimal. Due to the environmental concerns that are so present today, there is a global tendency to produce more sustainable materials, and natural pigments extracted from plants and fungi are being widely disseminated as sources for the development of safer and more ecologically friendly dyes as an alternative to synthetic dyes, since these are generally precursors of mutagenic compounds. This fact motivated the BioColour project to design and develop new products using natural dyes and to provide an in-depth toxicological characterization of the most promising dyes and the effluents generated from the dyeing process simulated in the laboratory. The objective of this study was to develop an eco/genotoxicological assessment of natural dyes. In this work, ecotoxicological tests were carried out with different aquatic organisms, representatives of different trophic levels (microalgae Raphidocelis subcapitata, microcrustaceans Daphnia similis and Ceriodaphnia dubia, marine amphipod Parhyale hawaiensis and fish Danio rerio) to verify the acute and chronic toxicity of three natural anthraquinones (dermocybin, dermorubin and emodin). Furthermore, genotoxicity assessments in vivo (comet and micronucleus assay with P. hawaiensis) and in vitro using the Ames test (MPA protocol) were performed. Dermorubin was the most promising dye, showing no toxicity to any of the aquatic organisms. Dermocybin was toxic to D. similis (EC50 = 0.51 mg L-1), C. dubia (IC10 = 0.13 mg L-1) and D. rerio (LC50 = 2.44 mg L-1). Emodin was the most toxic dye and the D. rerio embryo was the most sensitive organism with an LC50 = 0.025 mg L-1. Furthermore, emodin was mutagenic in vivo for P. hawaiensis by the micronucleus test and in vitro by the Ames test. Regarding the application of dyes in the textile industry, a dyeing simulation was carried out in the laboratory with the extracted of yellow onion (YO) and red onion (RO) dyes together with metallic mordants (Al and Fe). The dyes, mordants and generated effluents were evaluated for their toxicity to aquatic organisms. The dyes were not toxic to D. similis and P. hawaiensis, but they were mutagenic to Salmonella strains TA98 and TA100. The mordants and effluents generated by the dyeing process were toxic to D. similis and P. hawaiensis. This work provided relevant information for understanding the potential risk of natural dyes to the environment
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Aberto
Umbuzeiro, Gisela de Aragão, 1957-
Orientador
Räisänen, Riikka
Coorientador
Franciscon, Elisangela, 1973-
Avaliador
Leite, Fosca Pedini Pereira, 1947-
Avaliador
Oliveira, Gisele Augusto Rodrigues de
Avaliador
Ebinuma, Valéria de Carvalho Santos
Avaliador
Eco/genotoxicological characterization of natural dyes
Natália Oliveira de Farias
Eco/genotoxicological characterization of natural dyes
Natália Oliveira de Farias