Estimativa das Concentrações de Tiol Reativo em Matéria Orgânica Dissolvida e Membranas Celulares Bacterianas em Sistemas Aquáticos

Os tióis orgânicos são ligantes altamente reativos e desempenham um papel importante na especiação de vários metais e poluentes orgânicos no ambiente. Embora tióis pequenos possam ser isolados e suas concentrações possam ser estimadas usando técnicas cromatográficas e de derivatização, a estimativa das concentrações de tióis associados a biomacromoléculas e substâncias húmicas tem sido difícil. Aqui apresentamos um método baseado em espectroscopia de fluorescência para estimar concentrações de tiol em biomacromoléculas e membranas celulares usando um dos bromobimanes solúveis, monobromo(trimethylammonio)bimane (qBBr). A fluorescência dessa molécula aumenta significativamente quando se liga a um tiol. A mudança na fluorescência da amostra devido à reação dos tióis com qBBr é utilizada para determinar a concentração de tiol em uma amostra. Usando este método, tióis pequenos como cisteína e glutationa podem ser detectados em soluções limpas até ~50 nM sem sua separação e concentração prévia. Tióis associados à matéria orgânica dissolvida (DOM) podem ser detectados até baixas concentrações micromolares, dependendo da fluorescência de fundo do DOM. A carga no qBBr impede sua rápida difusão através das membranas celulares, portanto, qBBr é ideal para estimar a concentração de tiol na interface membrana celular-água. Este método foi utilizado com sucesso para determinar a concentração de tiol na membrana celular de Bacillus subtilis intacto até concentrações nanomolares sem nenhuma preparação especial da amostra. Entre as espécies químicas testadas para potenciais interferências (outros sulfetos reduzidos metionina e cistina, carboxilato, sal (MgCl(2))), carboxilatos influenciaram significativamente o sinal absoluto de fluorescência do complexo tiol-qBBr. No entanto, isso não afeta a detecção de tióis em misturas heterogêneas usando o método apresentado.