Prospecção de bactérias produtoras de compostos ativos de superfície e enzimas degradativas de hidrocarbonetos, com potencial de utilização em processos de biorremediação

• Autor(a) principal: Aline Daniela Lopes Júlio
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/42364
• topic: Microbiologia; Microbiologia; Biodegradação Ambiental; Tratamento de Efluentes Industriais

Há uma grande preocupação atualmente com a contaminação de corpos d’água por efluentes industriais, com destaque para os oleosos. O tratamento biológico desses efluentes e demais áreas contaminadas com derivados de petróleo vem ganhando destaque, sobretudo por sua simplicidade, baixo custo e menor impacto ambiental. Adicionalmente, esses efluentes podem apresentar grande diversidade de micro-organismos com adaptações de interesse para aplicação em processos industriais, o que reforça a importância da prospecção microbiana desse material. Micro-organismos com potencial de degradação de hidrocarbonetos de petróleo e/ou produção de Compostos Ativos de Superfície (CAS) e enzimas hidrolíticas/oxidativas foram isolados a partir de efluentes oleosos de uma lagoa aerada facultativa de uma estação de tratamento de efluentes industriais (ETEI). Os efluentes oleosos foram caracterizados quanto à população bacteriana total e degradadora de compostos hidrofóbicos (óleo lubrificante, parafina, querosene) e quanto à diversidade metabólica frente a 31 fontes de carbono utilizando o sistema Biolog-ECOPLATE. A população heterotrófica total foi de 3,36X107 NMP mL-1 e a de bactérias degradadoras de óleo lubrificante, parafina e querosene correspondeu a 0,49%, 0,017% e 0,036% desse total, respectivamente. A diversidade metabólica da comunidade foi alta, com consumo de 30 fontes de carbono de forma expressiva nas primeiras 48 horas. Foi isolado um total de 112 bactérias com e sem a utilização da técnica de enriquecimento em meio mineral suplementado com hidrocarbonetos. 82 desses isolados foram identificados a partir de sequenciamento de regiões do gene do rRNA 16S. Os gêneros observados foram predominantemente Bacillus sp., sendo encontrados também Rhodococcus sp., Enterobacter sp., Staphylococcus sp., Leucobacter sp., Stenotrophomonas sp., Ochrobactrum sp., Acinetobacter sp., Chryseobacterium sp., Klebsiella sp., Escherichia sp., Pseudomonas sp., Shewanella sp., Alcaligenes sp., Enterococcus sp. e Kerstersia sp. e a frequência relativa dos mesmos foi variável de acordo com o método de seleção. Os isolados foram avaliados quanto à capacidade de crescer e produzir CAS em meio mineral contendo óleo bruto e glicose. A glicose promoveu as maiores médias de crescimento (expressas em DO600 e biomassa seca em mg mL-1), mas aproximadamente 10% dos isolados também foram capazes de apresentar alto crescimento no meio adicionado de óleo (DO600>1,5). A fonte que proporcionou as maiores médias de atividade surfactante/emulsificante foi a glicose e 24% dos isolados apresentaram atividade emulsificante somente com a utilização dessa fonte, 12% somente com a utilização do óleo e 64% com a utilização de ambas as fontes. O índice de emulsificação variou de 0 a 76%, sendo que os maiores índices, acima de 60,00%, foram obtidos por 15 isolados com a utilização de glicose (13,4%) e 12 (10,7%) com o óleo. A atividade surfactante dos isolados, avaliada pelo espalhamento da gota, variou de 0 a 2,2, cm e 3 isolados (2,7%) promoveram os melhores resultados, com espalhamento acima de 1,8 cm. A atividade surfactante, avaliada pela redução da tensão superficial, variou de 68 mN m-1 a 29.9 mN m-1, sendo que 4 isolados (3,9%) apresentaram os melhores resultados, com redução da tensão para valores menores que 35,0 mN m-1. Na avaliação de 70 isolados quanto ao potencial de degradar hidrocarbonetos, foi possível confirmar a presença da atividade da enzima catecol 1,2-dioxigenase em 8 isolados e de alcano hidroxilases dos grupos II e III em 10 e 14 isolados, respectivamente. Também a presença de atividade de esterases, lipases, epóxido-hidrolases terminais, epóxido hidrolases não terminais, Baeyer-Vileger monooxigenases dos grupos 1 e 3 foram detectadas em 5, 16, 6, 7, 5, e 12 isolados, respectivamente. Os isolados Bacillus subtilis LAPER 90 e LAPER 93 e Alcaligenes sp. LAPER 94 produziram 1,85 g L-1, 0,95 g L-1 e 1,1 g L-1, respectivamente dos CAS, quando crescidos em meio mineral adicionado de 2% (g/v) de glicose. Os extratos brutos, obtidos por meio da precipitação com etanol formaram emulsões estáveis com hidrocarbonetos alifáticos (hexano e hexadecano), aromáticos (tolueno e xileno) e produtos do petróleo (querosene, óleo lubrificante, óleo diesel). Essas biomoléculas apresentaram em sua composição percentuais variáveis de proteínas (3,08 a 38,52%), carboidratos (8,79 a 50,40%) e lipídeos (16 a 40%). Outro aspecto avaliado foi a capacidade de degradação de hidrocarbonetos e remoção de óleo bruto durante o cultivo em meio mineral suplementado com esse substrato. De 10 isolados avaliados, seis apresentaram taxas de remoção de óleo entre 37% e 90%, sendo a maior taxa observada para Acinetobacter junni LAPM 30.