A aplicação de técnicas de estudo de sistemas em ambientes industriais com grande concorrência, é cada vez mais significativa devido às modificações e flexibilidade de produção exigidas. A aplicação de técnicas de análise e ajustes de layouts são algumas destas técnicas que podem trazer resultados competitivos positivos. O presente trabalho descreve os tipos de layouts existentes, com suas aplicações, vantagens e desvantagens com a finalidade de analisar e propor melhorias em layouts de processo na indústria coureira. O trabalho enfoca ainda os principais pontos a serem considerados quando da criação de um novo layout ou do ajuste e/ou melhoria de um existente. Para tal, foi realizado um estudo de caso utilizando a técnica de Melhoria de Layout de Silveira (1998), com a aplicação do Planejamento Sistemático de Layout em um layout de processo do setor da Secagem, característico em uma indústria beneficiadora de couro. Os resultados obtidos traduzem o re-arranjo de seus postos de trabalho com redução do fluxo de material de acordo com a aproximação de postos com relações de afinidade. Essa alteração possibilitou uma melhor organização espacial dos postos de trabalho e um melhor controle da produção, através da separação natural dos lotes. A metodologia adotada pode ser utilizada como ferramenta de melhoria nos demais setores, tanto da própria empresa, como do mercado coureiro em geral. / The application of techniques for system studies in industrial processes is more often than the past because of the changes and production flexibility that the present market requires. The application of layout improvement and analysis techniques are one of these ways that can improve and increase the results. This text makes a description of the several types of layout, with their applications, advantages and disadvantages with the intention to analyze and to promote improvements in process layouts in a leather tannery plant. It also focus on the main points to be consider when a new layout is created or a current layout is improved. A case study was developed using the Layout Improvement Technique of Silveira (1998) applying the Systematic Layout Planning in a process layout of the Dry Department, typically in a leather factory. The results obtained sign the relayout of the workstations with material flow reduction in according to proximate stations with relationship. This improvement has reached a better space disposal of the workstations and a better production control through the natural batch separation. The methodology that was adopted can also be used as an improvement technique in the other departments, as well as in other tannery plants.

A aplicação de técnicas de estudo de sistemas em ambientes industriais com grande concorrência, é cada vez mais significativa devido às modificações e flexibilidade de produção exigidas. A aplicação de técnicas de análise e ajustes de layouts são algumas destas técnicas que podem trazer resultados competitivos positivos. O presente trabalho descreve os tipos de layouts existentes, com suas aplicações, vantagens e desvantagens com a finalidade de analisar e propor melhorias em layouts de processo na indústria coureira. O trabalho enfoca ainda os principais pontos a serem considerados quando da criação de um novo layout ou do ajuste e/ou melhoria de um existente. Para tal, foi realizado um estudo de caso utilizando a técnica de Melhoria de Layout de Silveira (1998), com a aplicação do Planejamento Sistemático de Layout em um layout de processo do setor da Secagem, característico em uma indústria beneficiadora de couro. Os resultados obtidos traduzem o re-arranjo de seus postos de trabalho com redução do fluxo de material de acordo com a aproximação de postos com relações de afinidade. Essa alteração possibilitou uma melhor organização espacial dos postos de trabalho e um melhor controle da produção, através da separação natural dos lotes. A metodologia adotada pode ser utilizada como ferramenta de melhoria nos demais setores, tanto da própria empresa, como do mercado coureiro em geral. / The application of techniques for system studies in industrial processes is more often than the past because of the changes and production flexibility that the present market requires. The application of layout improvement and analysis techniques are one of these ways that can improve and increase the results. This text makes a description of the several types of layout, with their applications, advantages and disadvantages with the intention to analyze and to promote improvements in process layouts in a leather tannery plant. It also focus on the main points to be consider when a new layout is created or a current layout is improved. A case study was developed using the Layout Improvement Technique of Silveira (1998) applying the Systematic Layout Planning in a process layout of the Dry Department, typically in a leather factory. The results obtained sign the relayout of the workstations with material flow reduction in according to proximate stations with relationship. This improvement has reached a better space disposal of the workstations and a better production control through the natural batch separation. The methodology that was adopted can also be used as an improvement technique in the other departments, as well as in other tannery plants.

A aplicação de técnicas de estudo de sistemas em ambientes industriais com grande concorrência, é cada vez mais significativa devido às modificações e flexibilidade de produção exigidas. A aplicação de técnicas de análise e ajustes de layouts são algumas destas técnicas que podem trazer resultados competitivos positivos. O presente trabalho descreve os tipos de layouts existentes, com suas aplicações, vantagens e desvantagens com a finalidade de analisar e propor melhorias em layouts de processo na indústria coureira. O trabalho enfoca ainda os principais pontos a serem considerados quando da criação de um novo layout ou do ajuste e/ou melhoria de um existente. Para tal, foi realizado um estudo de caso utilizando a técnica de Melhoria de Layout de Silveira (1998), com a aplicação do Planejamento Sistemático de Layout em um layout de processo do setor da Secagem, característico em uma indústria beneficiadora de couro. Os resultados obtidos traduzem o re-arranjo de seus postos de trabalho com redução do fluxo de material de acordo com a aproximação de postos com relações de afinidade. Essa alteração possibilitou uma melhor organização espacial dos postos de trabalho e um melhor controle da produção, através da separação natural dos lotes. A metodologia adotada pode ser utilizada como ferramenta de melhoria nos demais setores, tanto da própria empresa, como do mercado coureiro em geral. / The application of techniques for system studies in industrial processes is more often than the past because of the changes and production flexibility that the present market requires. The application of layout improvement and analysis techniques are one of these ways that can improve and increase the results. This text makes a description of the several types of layout, with their applications, advantages and disadvantages with the intention to analyze and to promote improvements in process layouts in a leather tannery plant. It also focus on the main points to be consider when a new layout is created or a current layout is improved. A case study was developed using the Layout Improvement Technique of Silveira (1998) applying the Systematic Layout Planning in a process layout of the Dry Department, typically in a leather factory. The results obtained sign the relayout of the workstations with material flow reduction in according to proximate stations with relationship. This improvement has reached a better space disposal of the workstations and a better production control through the natural batch separation. The methodology that was adopted can also be used as an improvement technique in the other departments, as well as in other tannery plants.

A indústria coureira tem se deparado com novos desafios e a necessidade de melhorar e otimizar processos, a fim de atingir a qualidade exigida em seus artigos finais bem como atender a legislação ambiental. A utilização de enzimas na produção de couros é uma alternativa para a redução do impacto ambiental desta atividade. As enzimas comerciais existentes, ainda não possuem especificidade suficiente, tampouco suas características são conhecidas em detalhes. Além disso, sua atividade é determinada utilizando caseína como substrato, sendo que as peles bovinas não possuem esta proteína. Desta forma, é importante que características tais como atividade sobre colágeno e queratina sejam conhecidas, bem como que sejam buscadas novas enzimas para aplicação na indústria do couro e avaliada detalhadamente sua ação nos processos de ribeira. Neste trabalho, foram caracterizadas cinco enzimas comerciais, normalmente, aplicadas às etapas de remolho, caleiro e purga. Para tanto, foram testadas diferentes temperaturas, valores de pH, a estabilidade térmica das mesmas, bem como a ação de inibidores e produtos químicos comumente utilizados em conjunto com as enzimas. A temperatura ótima de ação das enzimas ficou em torno de 55°C, em valores de pH que variaram de 9 a 12, as enzimas se mostraram estáveis a 37°C e perderam totalmente sua atividade quando expostas durante 120 min. a 55°C. Com base nestes dados, foram isoladas e selecionadas, a partir de lodo da estação de tratamento de efluentes de um curtume, 10 bactérias produtoras de enzimas com possibilidade de aplicação na produção mais limpa de couros, isto é, como substituintes de produtos químicos no processo. Dentre estas 10, duas bactérias com morfologias distintas foram escolhidas para estudos mais detalhados, porém, as duas colônias foram identificadas como Bacillus subtilis e serão chamadas neste trabalho de BLBc 11 e BLBc 17. O meio de cultivo, o pH e a temperatura foram otimizados através do planejamento experimental. Para a seleção das variáveis significativas para a produção de proteases, uma variedade de fontes de carbono (glicose, maltose, glicerol), fontes de nitrogênio (extrato de levedura, peptona, farelo de soja), sais inorgânicos (sulfato de magnésio, cloreto de cálcio, sulfato de ferro heptahidratado) foram testados e identificados através do planejamento experimental Plackett-Burmann. Para a bactéria BLBc 11, os fatores que apresentaram efeito significativo para o meio de cultivo foram extrato de levedura, peptona e farelo de soja, os quais foram otimizados através de um planejamento composto central rotacional (CCR). O pH e a temperatura foram otimizados através da utilização de um planejamento fatorial, ambos apresentaram efeito significativo sobre a produção de proteases. Para a bactéria BLBc 17 o pH e a temperatura foram otimizados através de um planejamento CCR. Após estas etapas, as enzimas produzidas pelas bactérias BLBc 11 e 17 foram caracterizadas e aplicadas na etapa de depilação de peles bovinas. A ação enzimática foi avaliada com base na quantificação de proteínas interfibrilares e hidroxiprolina liberados para o banho residual, além da avaliação das amostras obtidas em microscópio óptico e de varredura. Análises comparativas (DQO, BDO e nitrogênio total) entre o processo convencional e o processo usando enzimas foram realizadas e demonstraram que o processo proposto neste trabalho tem grandes perspectivas de sucesso. / Leather industry has been facing with new challenges and the need to improve and optimize processes in order to achieve required quality in their final articles as well as meet the environmental legislation. The enzymatic treatment of leather is a promising technology. However, the reaction kinetics of commercial enzymes available to the leather industry are not fully understood and their activities have been mainly determined over model proteins such as casein as substrate, which is absent in cattle hides. Therefore, it is important to determine their activities on collagen and keratin, the main proteins of skin; and also the screening and isolation of new enzymes in order to use these enzymes in leather processing. In this work, were tested five commercial proteases, normally applied during soaking, liming and bating operations. Thus, were tested different temperatures, pH values, the thermal stability of the enzymes and the action of inhibitors and chemicals commonly used together with them. Kinetics of temperature and pH of enzymes were very similar for all five enzymes, with maximal activities around 55°C and 9 to 12, respectively. The enzymes were stable at 37 °C and lost completely its activity when exposed for 120 min. at 55 °C. Based on these data, were isolated and selected from a tannery treatment effluent, 10 bacteria producing enzymes with potential application in cleaner leather production. Among these 10, two bacteria with different morphologies were chosen for detailed study; however, the two colonies were identified as Bacillus subtilis and will be called in this work BLBc 11 and BLBc 17. The culture medium, pH and temperature of cultivation were optimized through experimental design. For the selection of significant variables for protease production, a variety of carbon sources (glucose, maltose, glycerol), nitrogen sources (yeast extract, peptone, soybean meal), inorganic salts (magnesium sulfate, calcium chloride, heptahydrate ferrous sulfate) were tested and identified via Plackett-Burmann design experiments. For bacterium BLBc 11, the factors that presented significant effect for protease culture medium were yeast extract, peptone and soybean meal, these were optimized using a central composite design (CCD). The pH and the temperature were optimized using factorial design, both presented significant effect. For bacterium BLBc 17 pH and temperature were optimized using a CCD. After these steps, the enzymes produced by bacteria BLBc 11 and 17 were characterized and applied in cattle hide unhairing. This step was evaluated measuring inter-fibrillary proteins and hydroxyproline released into the bath, and also using optical and scanning electronic microscopy. Comparative analysis (COD, BOD and total nitrogen) between conventional and enzymatic process were made and show that the proposed process have excellent prospects of success.

A indústria coureira tem se deparado com novos desafios e a necessidade de melhorar e otimizar processos, a fim de atingir a qualidade exigida em seus artigos finais bem como atender a legislação ambiental. A utilização de enzimas na produção de couros é uma alternativa para a redução do impacto ambiental desta atividade. As enzimas comerciais existentes, ainda não possuem especificidade suficiente, tampouco suas características são conhecidas em detalhes. Além disso, sua atividade é determinada utilizando caseína como substrato, sendo que as peles bovinas não possuem esta proteína. Desta forma, é importante que características tais como atividade sobre colágeno e queratina sejam conhecidas, bem como que sejam buscadas novas enzimas para aplicação na indústria do couro e avaliada detalhadamente sua ação nos processos de ribeira. Neste trabalho, foram caracterizadas cinco enzimas comerciais, normalmente, aplicadas às etapas de remolho, caleiro e purga. Para tanto, foram testadas diferentes temperaturas, valores de pH, a estabilidade térmica das mesmas, bem como a ação de inibidores e produtos químicos comumente utilizados em conjunto com as enzimas. A temperatura ótima de ação das enzimas ficou em torno de 55°C, em valores de pH que variaram de 9 a 12, as enzimas se mostraram estáveis a 37°C e perderam totalmente sua atividade quando expostas durante 120 min. a 55°C. Com base nestes dados, foram isoladas e selecionadas, a partir de lodo da estação de tratamento de efluentes de um curtume, 10 bactérias produtoras de enzimas com possibilidade de aplicação na produção mais limpa de couros, isto é, como substituintes de produtos químicos no processo. Dentre estas 10, duas bactérias com morfologias distintas foram escolhidas para estudos mais detalhados, porém, as duas colônias foram identificadas como Bacillus subtilis e serão chamadas neste trabalho de BLBc 11 e BLBc 17. O meio de cultivo, o pH e a temperatura foram otimizados através do planejamento experimental. Para a seleção das variáveis significativas para a produção de proteases, uma variedade de fontes de carbono (glicose, maltose, glicerol), fontes de nitrogênio (extrato de levedura, peptona, farelo de soja), sais inorgânicos (sulfato de magnésio, cloreto de cálcio, sulfato de ferro heptahidratado) foram testados e identificados através do planejamento experimental Plackett-Burmann. Para a bactéria BLBc 11, os fatores que apresentaram efeito significativo para o meio de cultivo foram extrato de levedura, peptona e farelo de soja, os quais foram otimizados através de um planejamento composto central rotacional (CCR). O pH e a temperatura foram otimizados através da utilização de um planejamento fatorial, ambos apresentaram efeito significativo sobre a produção de proteases. Para a bactéria BLBc 17 o pH e a temperatura foram otimizados através de um planejamento CCR. Após estas etapas, as enzimas produzidas pelas bactérias BLBc 11 e 17 foram caracterizadas e aplicadas na etapa de depilação de peles bovinas. A ação enzimática foi avaliada com base na quantificação de proteínas interfibrilares e hidroxiprolina liberados para o banho residual, além da avaliação das amostras obtidas em microscópio óptico e de varredura. Análises comparativas (DQO, BDO e nitrogênio total) entre o processo convencional e o processo usando enzimas foram realizadas e demonstraram que o processo proposto neste trabalho tem grandes perspectivas de sucesso. / Leather industry has been facing with new challenges and the need to improve and optimize processes in order to achieve required quality in their final articles as well as meet the environmental legislation. The enzymatic treatment of leather is a promising technology. However, the reaction kinetics of commercial enzymes available to the leather industry are not fully understood and their activities have been mainly determined over model proteins such as casein as substrate, which is absent in cattle hides. Therefore, it is important to determine their activities on collagen and keratin, the main proteins of skin; and also the screening and isolation of new enzymes in order to use these enzymes in leather processing. In this work, were tested five commercial proteases, normally applied during soaking, liming and bating operations. Thus, were tested different temperatures, pH values, the thermal stability of the enzymes and the action of inhibitors and chemicals commonly used together with them. Kinetics of temperature and pH of enzymes were very similar for all five enzymes, with maximal activities around 55°C and 9 to 12, respectively. The enzymes were stable at 37 °C and lost completely its activity when exposed for 120 min. at 55 °C. Based on these data, were isolated and selected from a tannery treatment effluent, 10 bacteria producing enzymes with potential application in cleaner leather production. Among these 10, two bacteria with different morphologies were chosen for detailed study; however, the two colonies were identified as Bacillus subtilis and will be called in this work BLBc 11 and BLBc 17. The culture medium, pH and temperature of cultivation were optimized through experimental design. For the selection of significant variables for protease production, a variety of carbon sources (glucose, maltose, glycerol), nitrogen sources (yeast extract, peptone, soybean meal), inorganic salts (magnesium sulfate, calcium chloride, heptahydrate ferrous sulfate) were tested and identified via Plackett-Burmann design experiments. For bacterium BLBc 11, the factors that presented significant effect for protease culture medium were yeast extract, peptone and soybean meal, these were optimized using a central composite design (CCD). The pH and the temperature were optimized using factorial design, both presented significant effect. For bacterium BLBc 17 pH and temperature were optimized using a CCD. After these steps, the enzymes produced by bacteria BLBc 11 and 17 were characterized and applied in cattle hide unhairing. This step was evaluated measuring inter-fibrillary proteins and hydroxyproline released into the bath, and also using optical and scanning electronic microscopy. Comparative analysis (COD, BOD and total nitrogen) between conventional and enzymatic process were made and show that the proposed process have excellent prospects of success.

A indústria coureira tem se deparado com novos desafios e a necessidade de melhorar e otimizar processos, a fim de atingir a qualidade exigida em seus artigos finais bem como atender a legislação ambiental. A utilização de enzimas na produção de couros é uma alternativa para a redução do impacto ambiental desta atividade. As enzimas comerciais existentes, ainda não possuem especificidade suficiente, tampouco suas características são conhecidas em detalhes. Além disso, sua atividade é determinada utilizando caseína como substrato, sendo que as peles bovinas não possuem esta proteína. Desta forma, é importante que características tais como atividade sobre colágeno e queratina sejam conhecidas, bem como que sejam buscadas novas enzimas para aplicação na indústria do couro e avaliada detalhadamente sua ação nos processos de ribeira. Neste trabalho, foram caracterizadas cinco enzimas comerciais, normalmente, aplicadas às etapas de remolho, caleiro e purga. Para tanto, foram testadas diferentes temperaturas, valores de pH, a estabilidade térmica das mesmas, bem como a ação de inibidores e produtos químicos comumente utilizados em conjunto com as enzimas. A temperatura ótima de ação das enzimas ficou em torno de 55°C, em valores de pH que variaram de 9 a 12, as enzimas se mostraram estáveis a 37°C e perderam totalmente sua atividade quando expostas durante 120 min. a 55°C. Com base nestes dados, foram isoladas e selecionadas, a partir de lodo da estação de tratamento de efluentes de um curtume, 10 bactérias produtoras de enzimas com possibilidade de aplicação na produção mais limpa de couros, isto é, como substituintes de produtos químicos no processo. Dentre estas 10, duas bactérias com morfologias distintas foram escolhidas para estudos mais detalhados, porém, as duas colônias foram identificadas como Bacillus subtilis e serão chamadas neste trabalho de BLBc 11 e BLBc 17. O meio de cultivo, o pH e a temperatura foram otimizados através do planejamento experimental. Para a seleção das variáveis significativas para a produção de proteases, uma variedade de fontes de carbono (glicose, maltose, glicerol), fontes de nitrogênio (extrato de levedura, peptona, farelo de soja), sais inorgânicos (sulfato de magnésio, cloreto de cálcio, sulfato de ferro heptahidratado) foram testados e identificados através do planejamento experimental Plackett-Burmann. Para a bactéria BLBc 11, os fatores que apresentaram efeito significativo para o meio de cultivo foram extrato de levedura, peptona e farelo de soja, os quais foram otimizados através de um planejamento composto central rotacional (CCR). O pH e a temperatura foram otimizados através da utilização de um planejamento fatorial, ambos apresentaram efeito significativo sobre a produção de proteases. Para a bactéria BLBc 17 o pH e a temperatura foram otimizados através de um planejamento CCR. Após estas etapas, as enzimas produzidas pelas bactérias BLBc 11 e 17 foram caracterizadas e aplicadas na etapa de depilação de peles bovinas. A ação enzimática foi avaliada com base na quantificação de proteínas interfibrilares e hidroxiprolina liberados para o banho residual, além da avaliação das amostras obtidas em microscópio óptico e de varredura. Análises comparativas (DQO, BDO e nitrogênio total) entre o processo convencional e o processo usando enzimas foram realizadas e demonstraram que o processo proposto neste trabalho tem grandes perspectivas de sucesso. / Leather industry has been facing with new challenges and the need to improve and optimize processes in order to achieve required quality in their final articles as well as meet the environmental legislation. The enzymatic treatment of leather is a promising technology. However, the reaction kinetics of commercial enzymes available to the leather industry are not fully understood and their activities have been mainly determined over model proteins such as casein as substrate, which is absent in cattle hides. Therefore, it is important to determine their activities on collagen and keratin, the main proteins of skin; and also the screening and isolation of new enzymes in order to use these enzymes in leather processing. In this work, were tested five commercial proteases, normally applied during soaking, liming and bating operations. Thus, were tested different temperatures, pH values, the thermal stability of the enzymes and the action of inhibitors and chemicals commonly used together with them. Kinetics of temperature and pH of enzymes were very similar for all five enzymes, with maximal activities around 55°C and 9 to 12, respectively. The enzymes were stable at 37 °C and lost completely its activity when exposed for 120 min. at 55 °C. Based on these data, were isolated and selected from a tannery treatment effluent, 10 bacteria producing enzymes with potential application in cleaner leather production. Among these 10, two bacteria with different morphologies were chosen for detailed study; however, the two colonies were identified as Bacillus subtilis and will be called in this work BLBc 11 and BLBc 17. The culture medium, pH and temperature of cultivation were optimized through experimental design. For the selection of significant variables for protease production, a variety of carbon sources (glucose, maltose, glycerol), nitrogen sources (yeast extract, peptone, soybean meal), inorganic salts (magnesium sulfate, calcium chloride, heptahydrate ferrous sulfate) were tested and identified via Plackett-Burmann design experiments. For bacterium BLBc 11, the factors that presented significant effect for protease culture medium were yeast extract, peptone and soybean meal, these were optimized using a central composite design (CCD). The pH and the temperature were optimized using factorial design, both presented significant effect. For bacterium BLBc 17 pH and temperature were optimized using a CCD. After these steps, the enzymes produced by bacteria BLBc 11 and 17 were characterized and applied in cattle hide unhairing. This step was evaluated measuring inter-fibrillary proteins and hydroxyproline released into the bath, and also using optical and scanning electronic microscopy. Comparative analysis (COD, BOD and total nitrogen) between conventional and enzymatic process were made and show that the proposed process have excellent prospects of success.

O desenvolvimento industrial é um dos principais responsáveis pela contaminação das águas. A indústria do curtume é uma das maiores poluidoras, e seus efluentes possuem elevadas concentrações de substâncias químicas tóxicas, tais como sais de cromo e sulfetos. O tratamento fotoeletroquímico é uma alternativa para o tratamento deste efluente, com intuito de reduzir sua toxicidade. A exposição a poluentes pode estar associada ao aumento de risco de desenvolver doenças degenerativas como a Doença de Alzheimer e Parkinson. Estudos ecotoxicológicos utilizando mamíferos como animais de experimentação são raríssimos, assim os dados de toxicidade de efluentes nesta classe são escassos. Este trabalho teve como objetivo estudar a neurotoxicidade e hepatotoxicidade induzida pela exposição crônica a efluentes de curtume. Ratos Wistar machos foram submetidos ao tratamento crônico a efluentes de curtume (30 ou 45 dias), com ou sem tratamento fotoeletroquímico, adicionados à água de beber. Durante a exposição foram realizados testes em modelos comportamentais de ansiedade (labirinto em cruz elevado, neofagia, teste do campo aberto e transição claro-escuro), depressão (nado forçado) e memória (esquiva inibitória, reconhecimento de objetos e esquiva discriminativa). Após esse período as estruturas cerebrais hipocampo, cerebelo e estriado foram utilizadas avaliar para o dano oxidativo nos ensaios: determinação do conteúdo de radicais livres (DCF), medida de lipoperoxidação (TBARS) e a atividade da enzima superóxido dismutase (SOD). A atividade da enzima acetilcolinesterase (AChE) foi avaliada nas estruturas cerebrais hipocampo e estriado. A hepatotoxicidade foi avaliada através do estado oxidativo celular no fígado através dos ensaios DCF, TBARS e atividade da enzima catalase (CAT) e dos níveis séricos de marcadores de lesões hepáticas: albumina, fosfatase alcalina, alanina aminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST). Nossos resultados mostram que a exposição crônica a efluentes de curtumes com ou sem tratamento fotoeletroquímico em ratos, não apresentou alterações nos testes de neurotoxicidade e hepatotoxicidade. Isto sugere que ratos não são bons modelos para estudos ecotoxicológicos com efluentes de curtume. Estudos semelhantes são necessários para determinar a susceptibilidade de diferentes espécies a contaminantes. / Industrial development is one of the biggest responsible of water contamination. The tanning industry is one of the major polluters, and its effluents have high concentrations of toxic chemicals such as chromium salts and sulfides. The photoelectrochemical treatment is an alternative for the treatment of effluent as the goal to reduce their toxicity. Exposure to pollutants may be associated with increased risk of developing degenerative diseases as Alzheimer's and Parkinson's. Ecotoxicological studies using mammals as experimental animals are rare, so the effluent toxicity data in this class are scarce. This work aimed to study neurotoxicity and hepatotoxicity induced by chronic exposure to tannery effluent. Male Wistar rats were subjected to chronic treatment of tannery effluents (30 or 45 days) with or without photoelectrochemical treatment, added to drinking water. During the exposure, tests were performed on behavioral models of anxiety (elevated plus-maze, neophobia, open field and light-dark box), depression (forced swimming) and memory (inhibitory avoidance, novel object and discriminative avoidance). After this period the brain structures hippocampus, cerebellum and striatum were used to assess oxidative damage in the tests: determination of free radical content (DCF), a measure of lipid peroxidation (TBARS) and activity of the enzyme superoxide dismutase (SOD). The activity of the enzyme acetylcholinesterase (AChE) was assessed in brain structures hippocampus and striatum. Hepatotoxicity was assessed by the cellular oxidative state in the liver through the tests DCF, TBARS and the enzime catalase activity (CAT) and serum markers of liver damage: albumin, alkaline phosphatase, alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST). Our results show that chronic exposure to tannery effluent with or without photoelectrochemical treatment on rats, showed no changes in tests of neurotoxicity and hepatotoxicity. This suggests that rats are not good models for ecotoxicological studies with tannery effluents. Similar studies are needed to determine the susceptibility of different species to contaminants.

O couro é um produto que tem uma crescente demanda mundial. O Brasil possui o maior rebanho comercial bovino do mundo, sendo um dos principais produtores e exportadores de couro a nível mundial. Assim, esse setor é um dos motores da economia do país. No estado do Rio Grande do Sul, essa indústria tem particular importância no desenvolvimento socioeconômico da região. No processo produtivo, a etapa de tingimento é importante para o acabamento do produto, empregando-se uma variedade de corantes para conferir cor uniforme e tonalidade de interesse aos artigos. No entanto, apenas uma porcentagem do corante fixa-se no couro, e uma quantidade residual fica no efluente. Nos ecossistemas, os corantes podem virar uma ameaça para o meio ambiente e a saúde humana. Os tratamentos físicos e químicos usuais desses efluentes são muitas vezes caros e complexos e têm limitações para o tratamento de certos compostos que, algumas vezes, não são totalmente removidos. Isso pode gerar problemas ambientais posteriores. No presente estudo, foi avaliado o potencial de fungos de podridão branca coletados na cidade de Santa Cruz do Sul, RS, para descolorir corantes para couro. O isolado SC10, caracterizado morfologicamente dentro do gênero Trametes, demonstrou a sua capacidade para produzir enzimas ligninolíticas extracelulares e para descolorir quatro corantes em meio sólido. Numa avaliação secundária em meio de cultura líquido, o isolado removeu 96,07 ± 0,56%, 90,96 ± 0,49%, 83,90 ± 0,57% e 95,88 ± 0,61% dos corantes Azul 161, Marrom 414, Preto 210 e Vermelho 357, respectivamente. Ensaios adicionais com o corante Vermelho 357, realizados para elucidar os mecanismos de descoloração, mostraram níveis notáveis de lacase durante o tratamento (2327,4 ± 144,0 UL-1), o que sugere o envolvimento dessa enzima na remoção do corante. Contudo, o mecanismo de biossorção também esteve associado à descoloração. Avaliações do efeito das condições operacionais mediante métodos monovariáveis demonstraram que os melhores rendimentos de descoloração obtiveram-se com maior agitação, 150-200 rpm, menor concentração de corante, 100-300 mg L-1, e na faixa de temperatura entre 25 a 30 Cº. O pH ideal esteve na faixa de 4,5 a 5,5, entretanto, um pH alcalino não influenciou nos rendimentos de descoloração. O uso de um planejamento experimental Delineamento Composto Central Rotacional e a aplicação da Metodologia de Superfície de Resposta, confirmaram os efeitos significativos da temperatura, da agitação e da concentração inicial de corante. A aplicação do ponto ótimo (25 °C, 100 mgL-1 de corante, pH 4,5 e 200 rpm) permitiu atingir 96,58 ± 0,61% de descoloração e 2549,63 ± 61,49 UL-1 de atividade lacase. Finalmente, o isolado SC10 foi identificado como Trametes villosa, mediante uma análise molecular da região ITS1-5.8S-ITS2. Esse fungo é considerado um bom candidato para o tratamento de águas residuais poluídas com corantes e banhos de tingimento da indústria coureira. / Leather is a product with growing global demand. Brazil has the largest herd in the world and is one of the leading manufacturers and exporters of leather in the world. So this sector is an economic engine for this country. In State of Rio Grande do Sul, this industry has particular importance in the socioeconomic development of the region. Dyeing is an important step in leather manufacture process, in which different classes of dyes are used to provide a uniform color and a variety of hues in the product. However, many dyes suffer from incomplete exhaustion and a portion does not get fixed to the leather and is discharged with the effluent, which can become a threat to the environment and human health. Dye-containing wastewater is regularly treated by chemical and physical-chemical treatment processes but, due to the low biodegradability of dyes, these systems are usually complex, increase costs and/or present limited applicability. Sometimes, the dyes are not totally removed or degraded, which can lead to further environmental problems. Hence in the present study, an attempt has been made to assess the potential of native white-rot fungi, collected in Santa Cruz do Sul – RS, to decolorize tannery dyes. An isolate, strain SC10, was identified as a member of genus Trametes based on the morphological characteristics. In a first screening, this strain showed their ability to produce extracellular ligninolytic enzymes and decolorize four leather dyes in solid medium. In a secondary screening in liquid culture, the isolated removed 96.07 ± 0.56%, 90.96 ± 0.49%, 83.90 ± 0.57% and 95.88 ± 0.61% of Acid Blue 161, Acid Brown 414, Acid Black 210 and Acid Red 357, respectively. Additional tests with Acid Red 357, conducted in order to elucidate the mechanism involved in the dye decolorization process, showed remarkable levels of laccase activity (2327.4 ± 144.0 UL-1), suggesting the involvement of this enzyme on dye removal. However, the mechanism of biosorption was also associated with the decolorization process. Assessments of the effects of operating conditions, by single-variable method, indicated that the higher decolorization was reached with initial dye concentration at 100-300 mgL-1, pH at 4.0-5.0, temperature at 25-30 °C and agitation speed at 150-200 rpm. These, except initial pH, were all found to be important from dye removal. Actually, alkaline pH values did not affect the decolorization. Additionally, these operational factors were studied and optimized by using a Central Composite Design (CCD) and Response Surface Methodology (RSM). The maximum decolorization of 96,58 ± 0,61% and laccase activity of 2549,63 ± 61,49 UL-1 were obtained at optimum conditions: concentrations initial of dye 100 mgL-1, pH 4,5, temperature 25 °C and agitation 200 rpm. Further, the SC10 strain was identified as Trametes villosa based on ITS2-ITS1-5.8S rDNA gene sequence analysis. This fungus is considered a good candidate for the treatment of dye polluted wastewater from leather industry.

O desenvolvimento industrial é um dos principais responsáveis pela contaminação das águas. A indústria do curtume é uma das maiores poluidoras, e seus efluentes possuem elevadas concentrações de substâncias químicas tóxicas, tais como sais de cromo e sulfetos. O tratamento fotoeletroquímico é uma alternativa para o tratamento deste efluente, com intuito de reduzir sua toxicidade. A exposição a poluentes pode estar associada ao aumento de risco de desenvolver doenças degenerativas como a Doença de Alzheimer e Parkinson. Estudos ecotoxicológicos utilizando mamíferos como animais de experimentação são raríssimos, assim os dados de toxicidade de efluentes nesta classe são escassos. Este trabalho teve como objetivo estudar a neurotoxicidade e hepatotoxicidade induzida pela exposição crônica a efluentes de curtume. Ratos Wistar machos foram submetidos ao tratamento crônico a efluentes de curtume (30 ou 45 dias), com ou sem tratamento fotoeletroquímico, adicionados à água de beber. Durante a exposição foram realizados testes em modelos comportamentais de ansiedade (labirinto em cruz elevado, neofagia, teste do campo aberto e transição claro-escuro), depressão (nado forçado) e memória (esquiva inibitória, reconhecimento de objetos e esquiva discriminativa). Após esse período as estruturas cerebrais hipocampo, cerebelo e estriado foram utilizadas avaliar para o dano oxidativo nos ensaios: determinação do conteúdo de radicais livres (DCF), medida de lipoperoxidação (TBARS) e a atividade da enzima superóxido dismutase (SOD). A atividade da enzima acetilcolinesterase (AChE) foi avaliada nas estruturas cerebrais hipocampo e estriado. A hepatotoxicidade foi avaliada através do estado oxidativo celular no fígado através dos ensaios DCF, TBARS e atividade da enzima catalase (CAT) e dos níveis séricos de marcadores de lesões hepáticas: albumina, fosfatase alcalina, alanina aminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST). Nossos resultados mostram que a exposição crônica a efluentes de curtumes com ou sem tratamento fotoeletroquímico em ratos, não apresentou alterações nos testes de neurotoxicidade e hepatotoxicidade. Isto sugere que ratos não são bons modelos para estudos ecotoxicológicos com efluentes de curtume. Estudos semelhantes são necessários para determinar a susceptibilidade de diferentes espécies a contaminantes. / Industrial development is one of the biggest responsible of water contamination. The tanning industry is one of the major polluters, and its effluents have high concentrations of toxic chemicals such as chromium salts and sulfides. The photoelectrochemical treatment is an alternative for the treatment of effluent as the goal to reduce their toxicity. Exposure to pollutants may be associated with increased risk of developing degenerative diseases as Alzheimer's and Parkinson's. Ecotoxicological studies using mammals as experimental animals are rare, so the effluent toxicity data in this class are scarce. This work aimed to study neurotoxicity and hepatotoxicity induced by chronic exposure to tannery effluent. Male Wistar rats were subjected to chronic treatment of tannery effluents (30 or 45 days) with or without photoelectrochemical treatment, added to drinking water. During the exposure, tests were performed on behavioral models of anxiety (elevated plus-maze, neophobia, open field and light-dark box), depression (forced swimming) and memory (inhibitory avoidance, novel object and discriminative avoidance). After this period the brain structures hippocampus, cerebellum and striatum were used to assess oxidative damage in the tests: determination of free radical content (DCF), a measure of lipid peroxidation (TBARS) and activity of the enzyme superoxide dismutase (SOD). The activity of the enzyme acetylcholinesterase (AChE) was assessed in brain structures hippocampus and striatum. Hepatotoxicity was assessed by the cellular oxidative state in the liver through the tests DCF, TBARS and the enzime catalase activity (CAT) and serum markers of liver damage: albumin, alkaline phosphatase, alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST). Our results show that chronic exposure to tannery effluent with or without photoelectrochemical treatment on rats, showed no changes in tests of neurotoxicity and hepatotoxicity. This suggests that rats are not good models for ecotoxicological studies with tannery effluents. Similar studies are needed to determine the susceptibility of different species to contaminants.

O desenvolvimento industrial é um dos principais responsáveis pela contaminação das águas. A indústria do curtume é uma das maiores poluidoras, e seus efluentes possuem elevadas concentrações de substâncias químicas tóxicas, tais como sais de cromo e sulfetos. O tratamento fotoeletroquímico é uma alternativa para o tratamento deste efluente, com intuito de reduzir sua toxicidade. A exposição a poluentes pode estar associada ao aumento de risco de desenvolver doenças degenerativas como a Doença de Alzheimer e Parkinson. Estudos ecotoxicológicos utilizando mamíferos como animais de experimentação são raríssimos, assim os dados de toxicidade de efluentes nesta classe são escassos. Este trabalho teve como objetivo estudar a neurotoxicidade e hepatotoxicidade induzida pela exposição crônica a efluentes de curtume. Ratos Wistar machos foram submetidos ao tratamento crônico a efluentes de curtume (30 ou 45 dias), com ou sem tratamento fotoeletroquímico, adicionados à água de beber. Durante a exposição foram realizados testes em modelos comportamentais de ansiedade (labirinto em cruz elevado, neofagia, teste do campo aberto e transição claro-escuro), depressão (nado forçado) e memória (esquiva inibitória, reconhecimento de objetos e esquiva discriminativa). Após esse período as estruturas cerebrais hipocampo, cerebelo e estriado foram utilizadas avaliar para o dano oxidativo nos ensaios: determinação do conteúdo de radicais livres (DCF), medida de lipoperoxidação (TBARS) e a atividade da enzima superóxido dismutase (SOD). A atividade da enzima acetilcolinesterase (AChE) foi avaliada nas estruturas cerebrais hipocampo e estriado. A hepatotoxicidade foi avaliada através do estado oxidativo celular no fígado através dos ensaios DCF, TBARS e atividade da enzima catalase (CAT) e dos níveis séricos de marcadores de lesões hepáticas: albumina, fosfatase alcalina, alanina aminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST). Nossos resultados mostram que a exposição crônica a efluentes de curtumes com ou sem tratamento fotoeletroquímico em ratos, não apresentou alterações nos testes de neurotoxicidade e hepatotoxicidade. Isto sugere que ratos não são bons modelos para estudos ecotoxicológicos com efluentes de curtume. Estudos semelhantes são necessários para determinar a susceptibilidade de diferentes espécies a contaminantes. / Industrial development is one of the biggest responsible of water contamination. The tanning industry is one of the major polluters, and its effluents have high concentrations of toxic chemicals such as chromium salts and sulfides. The photoelectrochemical treatment is an alternative for the treatment of effluent as the goal to reduce their toxicity. Exposure to pollutants may be associated with increased risk of developing degenerative diseases as Alzheimer's and Parkinson's. Ecotoxicological studies using mammals as experimental animals are rare, so the effluent toxicity data in this class are scarce. This work aimed to study neurotoxicity and hepatotoxicity induced by chronic exposure to tannery effluent. Male Wistar rats were subjected to chronic treatment of tannery effluents (30 or 45 days) with or without photoelectrochemical treatment, added to drinking water. During the exposure, tests were performed on behavioral models of anxiety (elevated plus-maze, neophobia, open field and light-dark box), depression (forced swimming) and memory (inhibitory avoidance, novel object and discriminative avoidance). After this period the brain structures hippocampus, cerebellum and striatum were used to assess oxidative damage in the tests: determination of free radical content (DCF), a measure of lipid peroxidation (TBARS) and activity of the enzyme superoxide dismutase (SOD). The activity of the enzyme acetylcholinesterase (AChE) was assessed in brain structures hippocampus and striatum. Hepatotoxicity was assessed by the cellular oxidative state in the liver through the tests DCF, TBARS and the enzime catalase activity (CAT) and serum markers of liver damage: albumin, alkaline phosphatase, alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST). Our results show that chronic exposure to tannery effluent with or without photoelectrochemical treatment on rats, showed no changes in tests of neurotoxicity and hepatotoxicity. This suggests that rats are not good models for ecotoxicological studies with tannery effluents. Similar studies are needed to determine the susceptibility of different species to contaminants.