Avaliação e caracterização metabólica de bactérias autóctones na biodegradação de hidrocarbonetos derivados de petróleo
Autor(es):
Catter, Karla Maria
Palavras Chaves:
Não informado
Ano de Publicação:
2011
Resumo:
Nas ultimas décadas, o aumento populacional, com conseqüente incremento das atividades industriais, vem contribuindo para o agravamento dos problemas ambientais, principalmente no que diz respeito à preservação das águas superficiais e subterrâneas. Relatos de despejo de toneladas de resíduos em córregos, rios e mares são ainda bastante freqüentes em todo o mundo. Por outro lado, a escassez de água de boa qualidade que pode ser destinada ao consumo humano, e até mesmo o racionamento previsto para este milênio, tem encontrado na ferramenta de biorremediacão uma solução viável para o tratamento biológico de sítios contaminados, em especial pelos hidrocarbonetos. A biotecnologia tem sido bastante utilizada para acelerar o processo de biodegradação através da aplicação de microrganismos degradadores de hidrocarbonetos. Com isso, a remediação biológica tem se tornado uma das áreas mais desenvolvidas em recuperação ambiental, mitigando a concentração e a toxicidade de vários poluentes químicos, tais como, resíduos agroindustriais, petróleo, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), solventes industriais. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o potencial de biodegradação de cepas autóctones dos manguezais do Estado do Ceará, baseando-se na habilidade dessas bactérias de suportar condições de estresse, por apresentarem propriedades degradativas e produzirem biossurfactantes. Foram identificadas 25 cepas provenientes de solo e água do mangue do Rio Cocó, em Sabiaguaba e do mangue do Riacho das Guaribas na cidade do Pecém. Para verificar o potencial dessas cepas em sintetizar biossurfactantes foram feitos os testes: qualitativo do colapso da gota, capacidade de formação e estabilidade de emulsão, tensão superficial, atividade hemolítica, teste colorimétrico. As cepas que apresentaram melhores resultados foram: Acinetobacter baumannii, Burkholderia cepacia, Burkholderia gladioliPseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida e Staphylococcus spp. A cepa Pseudomonas aeruginosa foi a que teve melhor desempenho tanto em baixar a tensão superficial de 69 para 28 mN/m como em formar emulsões estáveis (cerca de 80%) com 48 horas de ensaio utilizando compostos oleosos. As espécies Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens e Pseudomonas putida apresentaram halos de hemólise β-hemolítica. A eficiência na degradação dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos pelos microrganismos selecionados foi analisada por cromatografia gasosa. Staphylococcus spp apresentou melhor resultado para benzo[g,h,i]antraceno (81,2%). As cepas com capacidade em produzir biossurfacatantes foram submetidas à técnica de cura de plasmídio, para caracterizar a origem genotípica. As cepas testadas permaneceram com a mesma capacidade degradativa após o tratamento de cura plasmidial, presumindo que este fenótipo seja de origem cromossômica ou de elementos genéticos estáveis. Os resultados obtidos demonstram a capacidade das cepas selecionadas em produzir compostos tensoativos e emulsificantes. Palavras-chave: Bioprospecção, biossurfactantes, biorremediacão, petróleo.
Abstract:
Over the past decades, populational growth and the consequent increase in industrial activities have greatly aggravated environmental problems, jeopardizing the quality of surface and underground waters. Tons of harmful residue are still carelessly discharged into streams, rivers and seas worldwide. The growing scarcity of good-quality water for human consumption (and likely need for water rationing in the twenty-first century) has spurred research in bioremediation for the development of biological treatments of environments contaminated by noxious chemicals, especially hydrocarbons. Due to the ability of hydrocarbon-degrading microorganisms to accelerate biodegradation, bioremediation has become one of the most promising fields of environmental recovery, reducing the concentration and toxicity of chemical pollutants such as agroindustrial residues, petroleum, polycyclic aromatic hydrocarbons and industrial solvents. The purpose of this study was to evaluate the biodegradation potential of autochthonous bacterial strains isolated from mangrove environments in Ceará (Northeastern Brazil) based on degradation properties and biosurfactant production under stress conditions. Twenty-five strains were isolated from mangrove soil and water from the Cocó river (Sabiaguaba) and the Guaribas river (Pecém). The biosurfactant production potential of the microorganisms was evaluated with the following tests: drop-collapse, emulsion formation and stability, surface tension, hemolytic activity and colorimetry. The best-performing strains were Acinetobacter baumannii, Staphylococcus spp., Burkholderia cepacia, B. gladioli, Pseudomonas fluorescens, P. putida and, especially, P. aeruginosa which reduced surface tension from 69 to 28 mN/m and formed stable emulsions (approximately 80%) after 48 hours of assay with oily compounds. P. aeruginosa, P. fluorescens and P. putida presented halos of β-hemolysis. Gas chromatography was used to determine the ability of the microorganisms to degrade polycyclic aromatic hydrocarbons. Staphylococcus spp. performed best with benzo[g,h,i]anthracene (81.2%). Biosurfactant-producing strains were submitted to plasmid curing in order to determine the origin of the potential. Since the degradation ability of the tested strains remained unchanged after plasmid curing, the phenotype may be assumed to be of chromosomal origin or derived from stable genetic elements. The study revealed the ability of autochthonous bacterial strains isolated from mangrove environments in Northeastern Brazil to produce emulsifying and surface-active compounds. Keywords: Bioprospecting, biosurfactants, bioremediation, petroleum.
Tipo do Trabalho:
Tese
Referência:
Catter, Karla Maria. Avaliação e caracterização metabólica de bactérias autóctones na biodegradação de hidrocarbonetos derivados de petróleo. 2011. 126 f. Tese (Doutorado em 2011) - Universidade Estadual do Ceará, , 2011. Disponível em: Acesso em: 8 de maio de 2024
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