.
Um desinfetante amplamente utilizado no mundo todo, o cloroxilenol, tem sido associado a ameaças ecotoxicológicas em ambientes aquáticos devido à sua estabilidade química relativamente alta e consumo massivo. Pesquisadores da Escola de Engenharia da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong (HKUST) descobriram uma alternativa promissora conhecida como 2,6-diclorobenzoquinona (2,6-DCQ), que funciona de forma mais eficaz no combate a certas bactérias, fungos e vírus comuns, e pode ser rapidamente degradada e desintoxicada em águas receptoras.
Este estudo inovador é liderado pelo Prof. ZHANG Xiangru do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da HKUST, que estuda subprodutos de desinfecção (DBPs) há muitos anos. Durante o surto da pandemia, o Prof. Zhang notou que o cloroxilenol é estruturalmente semelhante a alguns DBPs halofenólicos descobertos anteriormente por sua equipe, que demonstraram se degradar rapidamente pela fotólise solar.
Inspirada pela propriedade estrutural e degradabilidade de alguns DBPs halofenólicos, a equipe de pesquisa conseguiu selecionar um desinfetante de amplo espectro eficaz dos DBPs que pode ser rapidamente degradado e desintoxicado em águas receptoras. A equipe de pesquisa testou a eficácia de 10 DBPs diferentes na inativação de vários patógenos, incluindo E. coli (um tipo de bactéria associada ao câncer colorretal), Staphylococcus aureus (bactéria), Candida albicans (fungos) e bacteriófago MS2 (vírus). Eles descobriram que o 2,6-DCQ era de 9 a 22 vezes mais eficaz do que o cloroxilenol na inativação dessas bactérias, fungos e vírus.
Além disso, eles descobriram que a toxicidade do desenvolvimento de 2,6-DCQ para embriões de poliquetas marinhos diminuiu rapidamente devido à sua rápida degradação via hidrólise na água do mar receptora, mesmo na ausência de luz solar. Dois dias após ser descarregado na água do mar, 2,6-DCQ exibiu 31 vezes menor toxicidade do desenvolvimento em comparação ao cloroxilenol.
“Descobrimos que o DBP selecionado exibiu eficácia antimicrobiana substancialmente mais forte do que o cloroxilenol e que sua concentração e toxicidade de desenvolvimento associada ao recebimento de água do mar diminuíram rapidamente, mesmo no escuro”, disse o Prof. Zhang.
Ele enfatizou a necessidade urgente de desinfetantes mais eficazes e ecológicos, principalmente após a pandemia da COVID-19. “O cloroxilenol tem sido detectado com frequência em ambientes aquáticos; por exemplo, sua concentração atingiu até 10,6 μg/L na água do rio em Hong Kong. Estudos toxicológicos relataram efeitos adversos do cloroxilenol em organismos aquáticos, incluindo disrupção endócrina, mortalidade embrionária e malformações. A exposição crônica ao cloroxilenol em concentrações ambientais (~4,2 μg/L) pode causar regulação genética e alterações morfológicas na truta arco-íris.”
A descoberta da equipe de 2,6-DCQ como uma alternativa promissora é um passo importante para abordar essa necessidade global. Os resultados sugerem que 2,6-DCQ pode ser usado como desinfetante em uma ampla gama de ocasiões, incluindo produtos de cuidados pessoais (como limpadores de mãos, detergentes e sabão), tintas, tecidos, fluidos de trabalho em metal, uniformes médicos, bem como saneamento para residências, equipamentos de processamento de alimentos, instrumentos cirúrgicos e locais públicos.
“Este estudo inovador não só fornece uma solução potencial para melhor apoiar a biossegurança humana, priorizando a sustentabilidade ambiental, mas também traz implicações significativas para o desenvolvimento de desinfetantes verdes e outros produtos industriais verdes, explorando a natureza levemente alcalina da água do mar. Por exemplo, os cientistas podem projetar e desenvolver outros produtos industriais, como pesticidas, produtos farmacêuticos e produtos de cuidados pessoais que podem ser rapidamente degradados por hidrólise na água do mar receptora”, elaborou o Prof. Zhang.
As suas descobertas foram publicadas na revista multidisciplinar de primeira linha Comunicações da Natureza. A equipe de pesquisa incluiu o Dr. HAN Jiarui, atualmente um Professor Assistente de Pesquisa na HKUST, e o Dr. LI Wanxin, atualmente um Professor Assistente na Xi’an Jiaotong-Liverpool University. Ambos são doutorandos do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da HKUST e foram bolsistas de pós-doutorado no grupo do Prof. Zhang durante o estudo.
Olhando para o futuro, o Prof. Zhang planeja explorar as relações entre eficiência de desinfecção e degradabilidade de halofenóis com suas impressões digitais moleculares por meio de aprendizado de máquina. Ele espera que investigações futuras esclareçam o desenvolvimento posterior de desinfetantes ideais.
.
