Ochrobactrum tritici immobilized in Oryza sativa, sodium polyacrylate and alginate as a novel arsenic bioremediation tool

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moens, Merijn
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10316/82982
Resumo: Dissertação de Mestrado em Ecologia apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
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spelling Ochrobactrum tritici immobilized in Oryza sativa, sodium polyacrylate and alginate as a novel arsenic bioremediation toolOchrobactrum tritici imobilizado em Oryza sativa, poliacrilato de sódio e alginato como uma nova ferramenta de biorremediação de arsénioalginatopoliacrilatoOryza sativaremoção de arsênicobiorremediaçãoalginatepolyacrylateOryza sativaarsenic removalbioremediationDissertação de Mestrado em Ecologia apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaArsenic pollution is a worldwide problem and although several remediation strategies are present, their costs are high and their effect low. The use of bioremediation as a strategy for cleaning polluted sites has been revealed as a promising approach such. One of these strategies is bioaugmentation, i.e. the addition of exogenous bacteria in a polluted site to remove contaminants. In a previous study a strain of the Ochrobactrum tritici bacteria was genetically modified by silencing the arsenite efflux pumps of the cell membrane. In this study the arsenic accumulator was immobilized in several supports: an alginate gel, a polyacrylate gel, rice plants, an acrylamide gel, a 2-hydroxyethyl methacrylate gel and a 2-hydroxyethyl acrylate gel. Their performance as a support for arsenic accumulation was tested. Of the gels, the alginate gel and the polyacrylate gel showed the most promising results in terms of water permeability and bacterial survival inside of the gel. The results of the alginate gel indicate an uptake of 29% of the environmental arsenite of 10mM and 2mM and a 19% uptake at arsenite concentrations of 200µM. The inoculated polyacrylate gel took up 6% of the arsenite in a 200 µM arsenite solution. Rice plants without bacteria managed to take up 44% of the arsenic present in a concentration of 20 µM, while rice plants with the mutated bacteria did not significantly take up any arsenite whatsoever. The presence of the bacteria did not increase the arsenic uptake of the plant, but conferred more resistance to arsenic in terms of plant growth. The use of inoculated alginate gels and rice plants for the uptake of arsenite from the environment, suggests experimentation in-situ. The arsenite resistance in rice plants due to the O.tritici double mutant in rice plants opens up new research possibilities for the effect of bacteria on the metal metabolism of plants.A poluição do arsênico é um problema mundial e, embora existam várias estratégias de remediação, não são econômicas e eficientes. O uso da biorremediação como estratégia para a rémoção de poluídos locais foi revelado como uma abordagem promissora. Uma dessas estratégias é a bioaugmentação, ou seja, a adição de bactérias exógenas em uma área poluída para remover contaminantes. Em um estudo anterior, uma cepa da bactéria Ochrobactrum tritici foi geneticamente modificada ao silenciar as bombas de efluxo do arsenito da membrana celular. Neste estudo, o acumulador de arsênico foi imobilizado em vários suportes: um gel de alginato, um gel de poliacrilato, plantas de arroz, um gel de acrilamida, um gel de metacrilato de 2-hidroxietilo e um gel de acrilato de 2-hidroxietilo. O seu desempenho como suporte à acumulação de arsênio foi testado. Dos géis, o gel de alginato e o gel de poliacrilato mostraram os resultados mais promissores em termos de permeabilidade à água e sobrevivência bacteriana dentro do gel. Os resultados do gel de alginato indicam uma absorção de 29% do arsenito ambiental de 10mM e 2mM e uma absorção de 19% em concentrações de arsenito de 200 μM. O gel de poliacrilato inoculado absorveu 6% do arsenito em uma solução de arsenito de 200 μM. As plantas de arroz sem bactérias conseguiram absorver 44% do arsênio presente em uma concentração de 20 μM, enquanto as plantas de arroz com a bactéria mutada não absorveram significativamente qualquer arsenito. A presença das bactérias não aumentou a absorção de arsênico da planta, mas conferiu maior resistência ao arsênio em termos de crescimento da planta. O uso de géis de alginato inoculados e plantas de arroz para a absorção de arsenito do meio ambiente, sugere experimentação in situ. A resistência do arsenito em plantas de arroz devido ao duplo mutante de O.tritici em plantas de arroz abre novas possibilidades de pesquisa para o efeito das bactérias no metabolismo do metal das plantas.2017-09-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/10316/82982http://hdl.handle.net/10316/82982TID:202124770engMoens, Merijninfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2020-11-05T12:49:35Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/82982Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:04:49.116225Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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