Caracterização de fungos presentes em solos sulfetados da Antártica e sua avaliação para estudos em processos de biolixiviação de metais

• Autor(a) principal: Bárbara Alves Porto
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/34068
• topic: Solos Sulfetados; Fungos; Identificação; Ácido-tolerantes; Antártica; Biolixiviação; Microbiologia; Regiões Antárticas; Solos - fungos

A Antártica se destaca por suas baixas temperaturas e baixa disponibilidade de nutrientes, intensa radiação solar e fortes ventos em seus diferentes ecossistemas. Na Antártica ocorrem solos com diferentes características físico-químicas, os quais representam interessantes micro-habitats que abrigam micro-organismos. Dentre os solos antárticos, destacam-se os sulfetados (conhecidos como yellow points) que se formam por afloramentos de sulfetos com caráter ácido e oligotrófico. Entre os micro-organismos presentes na Antártica, os fungos se sobressaem pela sua alta capacidade adaptativa, tolerando condições extremas e colonizando os habitats e substratos variados, incluindo os solos sulfetados presentes na região. Entretanto, a composição da diversidade da comunidade de fungos presente nestes solos ainda é pouco conhecida. Dentro do reino Fungi, algumas espécies se destacam pela habilidade de serem acidófilos, além de produzirem diferentes ácidos orgânicos de interesse para aplicação na biometalurgia como os processos de biolixiviação de metais de interesse industrial. A partir do exposto, este estudo teve como objetivo caracterizar a diversidade de fungos cultiváveis presentes em solos sulfetados localizados na Península Keller, coletados em 5 pontos da Ilha Rei George, Antártica e avaliá-los para futuros estudos de biolixiviação de metais. Os solos sulfetados foram diluídos a 10-2 e 100 μL da diluição foram inoculados em três meios: ágar Extrato de Malte-Extrato de Levedura (YM) com Cloranfenicol, meio rico em nutrientes, Dichloran Glicerol Agar (DG18) Cloranfenicol, meio xerofílico e Ágar Dichloran Rosa de Bengala Cloranfenicol Base (DRBC), meio seletivo para fungos, e incubados a 15 °C por até 60 dias. Após purificação, as colônias fúngicas foram agrupadas morfologicamente, e molercularmente por amplificação das regiões microsatélite, para posterior identificação utilizando técnicas de biologia molecular. Oitenta e cinco isolados no total, sendo 74 fungos filamentosos e 11 leveduras foram obtidos. Os fungos filamentosos foram identificados como pertencentes a 18 espécies. As mais abundantes foram Mortierella amoeboidea, Mortierella globalpina, Mortierella turficola, Penicillium chrysogenum, Penicillium rubens. As leveduras foram identificadas como Leucosporidium creatinivorum, Leucosporidium sp. e Rhodotorula mucilaginosa, dentre estas a mais abundante foi L. creatinivorum. Foram realizados ensaios de crescimento em diferentes pH’s (3,7, 9) e a diferentes temperaturas (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 °C). No ensaio de tolerância a diferentes faixas de pH, 76 fungos apresentaram crescimento satisfatório nos pHs 3, 7 e 9. Faixas de pH ácidos são importantes em processos de biolixiviação e pH alcalinos são utilizados em etapas de reações químicas industriais, portanto, é necessário a busca de fungos que cresçam bem nos três diferentes pH. Todos os fungos também foram avaliados quanto a sua capacidade de crescer em diferentes temperaturas (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 ºC), os quais as espécies Hyaloscypha hepaticicola, M. amoeboidea, M. globalpina, M. turficola, P. chrysogenum e P. rubens cresceram numa extensa faixa de temperaturas de 5 a 35 35 ºC; as espécies L. creatinivorum, Leucosporidium sp.1, Leucosporidium sp.2, Leucosporidium sp.3, M. turficola, Pseudogymnoascus destructans, R.mucilaginosa e duas espécies de leveduras não identificadas cresceram bem até 25 ºC; e as espécies Leptobacillium leptobactrum, M.turficola, Pseudogymnoascus destructans e Antarctomyces psychrotrophicus que cresceram apenas em temperaturas mais frias até os 20 ºC. Os fungos H. hepaticicola, Leptobacillium leptobactrum, M. turficola, P.chrysogenum, P. rubens, Periconia prolifica, P. destructans, L. creatinivorum, Leucosporidium sp. e R. mucilaginosa foram capazes de crescer em pH 3 e também apresentaram perfis de crescimento acentuado para temperaturas altas até 35 ºC e, por isso, considerados promissores para futuros estudos de biolixiviação de metais de interesse, tendo em vista que pH ácidos e temperaturas mesofílicas são comumente utilizadas em processos industriais. No ensaio de biolixiviação utilizando um complexo rejeito de mineração, P. chrysogenum UFMGCB17938 biosorveu Estrôncio e Zinco que são metais de que podem ser retirados em beneficiamento de rejeitos, sendo o zinco importante anticorrosivo industrial e utilizado na fabricação de ligas e o Estrôncio quando associado a compostos carbonatados, pode ser usado para fixar CO2 sob forma de carbonatos em concentrados de mineração. (Sr e Zn). Quanto a biolixiviação do Ferro e Manganês (metais mais abundantes no rejeito) apesar de não ter atingido valores altos, os resultados dos índices foram significativos para futura otimização do processo. Sendo Ferro e Manganês importantes para indústria extrativa, possuindo grande valor comercial para indústrias siderúrgicas. A partir dos conjuntos de dados obtidos, fungos acidófilos e mesofílicos presentes nos solos sulfetados da Antártica tem potencial para serem explorados como organismos capazes de atuar em processos de biolixiviação de metais de interesse na indústria mineral.