Caracterização da comunidade microbiana de reservatório de petróleo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araújo, Wydemberg José de
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27160
Resumo: Os processos bioquímicos de origem microbiana atuantes nos reservatórios de petróleo exercem grande impacto na extração, estocagem e refino do petróleo. No entanto o conhecimento a respeito desse metabolismo e diversidade microbiana é escasso devido as limitações das técnicas de cultivo e identificação microbiológicas baseadas apenas nas características morfológicas e culturais. Desse modo, a metagenômica é uma inovadora ferramenta para estudar, independentemente de cultivo, as comunidades microbianas existentes em reservatório de petróleo. Essa metodologia ainda permite identificar genes e organismos com aplicações biotecnológicas nos processos e impactos decorrentes das comunidades microbianas exercem sobre a qualidade do petróleo. O presente estudo teve como objetivo identificar, tanto taxonomicamente quanto funcionalmente, as comunidades bacterianas de poços de petróleo e as populações envolvidas na degradação de petróleo e produção de moléculas surfactantes. Para tanto, amostras de água de produção e rochas de reservatório foram submetidas a extração de DNA bem como preparação de consórcios bacterianos submetidos a uma seleção de organismos degradadores de petróleo e produtores de surfactantes. Posteriormente todas as amostras foram sequenciadas por meio de plataforma de sequenciamento de segunda geração. Os resultados de bioinformática mostraram que comunidades residentes nas rochas e água de produção eram predominantemente pertencentes aos gêneros Halomonas e Marinobacter, respectivamente. Os resultados da seleção dos consórcios mostraram a predominância de gêneros degradadores e produtores de biosurfactantes Microbacterium, Ochrobactrum, Devosia e Paenibacillus no consórcio microbiano R2, enquanto os gêneros Sphingobacterium, Bacillus e Lysinibacillus predominaram no consórcio R1. Os gêneros predominantes no consórcio bacteriano de água de produção A1 foram Brevibacillus, Aeribacillus e Paenibacillus. Os testes funcionais mostraram que tais consórcios são produtores de biossurfactantes capazes de estabilizar uma emulsão bem como reduzir a tensão interfacial entre petróleo e água. Utilizando comparações por homologia com banco de dados de proteínas customizado foi possível identificar que as moléculas surfactantes eram sintetizadas pelos operons Lichenysin, Plipastatin, Iturina A e Pultisolvin. Esses dados corroboraram os testes de degradação por meio do indicador redox, mostrando que houve predominância das vias de degradação de alcanos lineares, bem como de policicloaromáticos. Portanto, os resultados indicam que consórcios isolados de reservatório são capazes de aumentar a fluidez do óleo ao degradá-lo bem como ao produzir moléculas surfactantes, desse modo possuem um importante potencial de aplicação biotecnológica.
id UFRN_60eefcad8a6db96f546d42112f7c2465
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/27160
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Araújo, Wydemberg José deSouza, Jorge Estefano Santana deMelo, Vânia Maria MacielLima, Lucymara Fassarella Agnez2019-06-06T20:41:43Z2017-06-07ARAÚJO, Wydemberg José de. Caracterização da comunidade microbiana de reservatório de petróleo. 2017. 120f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27160Os processos bioquímicos de origem microbiana atuantes nos reservatórios de petróleo exercem grande impacto na extração, estocagem e refino do petróleo. No entanto o conhecimento a respeito desse metabolismo e diversidade microbiana é escasso devido as limitações das técnicas de cultivo e identificação microbiológicas baseadas apenas nas características morfológicas e culturais. Desse modo, a metagenômica é uma inovadora ferramenta para estudar, independentemente de cultivo, as comunidades microbianas existentes em reservatório de petróleo. Essa metodologia ainda permite identificar genes e organismos com aplicações biotecnológicas nos processos e impactos decorrentes das comunidades microbianas exercem sobre a qualidade do petróleo. O presente estudo teve como objetivo identificar, tanto taxonomicamente quanto funcionalmente, as comunidades bacterianas de poços de petróleo e as populações envolvidas na degradação de petróleo e produção de moléculas surfactantes. Para tanto, amostras de água de produção e rochas de reservatório foram submetidas a extração de DNA bem como preparação de consórcios bacterianos submetidos a uma seleção de organismos degradadores de petróleo e produtores de surfactantes. Posteriormente todas as amostras foram sequenciadas por meio de plataforma de sequenciamento de segunda geração. Os resultados de bioinformática mostraram que comunidades residentes nas rochas e água de produção eram predominantemente pertencentes aos gêneros Halomonas e Marinobacter, respectivamente. Os resultados da seleção dos consórcios mostraram a predominância de gêneros degradadores e produtores de biosurfactantes Microbacterium, Ochrobactrum, Devosia e Paenibacillus no consórcio microbiano R2, enquanto os gêneros Sphingobacterium, Bacillus e Lysinibacillus predominaram no consórcio R1. Os gêneros predominantes no consórcio bacteriano de água de produção A1 foram Brevibacillus, Aeribacillus e Paenibacillus. Os testes funcionais mostraram que tais consórcios são produtores de biossurfactantes capazes de estabilizar uma emulsão bem como reduzir a tensão interfacial entre petróleo e água. Utilizando comparações por homologia com banco de dados de proteínas customizado foi possível identificar que as moléculas surfactantes eram sintetizadas pelos operons Lichenysin, Plipastatin, Iturina A e Pultisolvin. Esses dados corroboraram os testes de degradação por meio do indicador redox, mostrando que houve predominância das vias de degradação de alcanos lineares, bem como de policicloaromáticos. Portanto, os resultados indicam que consórcios isolados de reservatório são capazes de aumentar a fluidez do óleo ao degradá-lo bem como ao produzir moléculas surfactantes, desse modo possuem um importante potencial de aplicação biotecnológica.The bacterial is metabolically diverse and represents a huge source of molecules with new biotechnological applications. Although this kingdom it is very rich, microbiological techniques of cultivation and identification are limited to access and identify this favorable source. Soon metagenomics stands out as an innovative tool to study bacterial communities independently of cultivation, and in addition, to extract new proteins and organisms with biotechnological application. The present study aimed to identify, both taxonomically and functionally, microorganisms residing in the bacterial community of petroleum wells involved in the degradation of oil and the production of surfactant molecules. To do so, samples of production water and well rocks are subjected to DNA extraction, as well as the preparation of cultures subjected to selection of petroleum degrading organisms and surfactant producers. Subsequently, all samples were sequenced through new generation sequencing platforms. The bioinformatics results show that the communities living in the rocks and in the production water were predominantly belonging to the Halomonas and Marinobacter genera, respectively. While the results of the consortia classification show a predominance of degrading and biosurfactant producers of genera Microbacterium, Ochrobactrum, Devosia and Paenibacillus in the R2 consortium, and Sphingobacterium, Bacillus and Lysinibacillus in the R1 consortium. Functional tests show that such bacteria are producers of biosurfactants to stabilize an emulsion as well as reduce interfacial tension between oil and water. Using homology comparisons with a protein custom database, it was possible to identify that such surfactant molecules were synthesized in Lichenysin, Plipastatin and Pultisolvin operons. This data refers to the degradation tests by means of the oxy-redox indicator, showing that there was predominance of degradation routes of linear as well as polycycloaromatic alkanes. These results indicate that isolated reservoir consortia have potential to increase the fluidity of the oil by degrading it, as well as the production of surfactants that significantly reduce the interfacial tension between water and oil, therefore showing potential for biotechnological application.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)2019-03-15CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICAMetagenomaMicrobiotaPetróleoDegradaçãoBiotecnologiaBiossurfactantesCaracterização da comunidade microbiana de reservatório de petróleoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALCaracterizaçãocomunidademicrobiana_Araújo_2017.pdfapplication/pdf3731640https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27160/1/Caracteriza%c3%a7%c3%a3ocomunidademicrobiana_Ara%c3%bajo_2017.pdf1ef6315a45cf1992b56fe05beb5f1c4cMD51TEXTCaracterizaçãocomunidademicrobiana_Araújo_2017.pdf.txtCaracterizaçãocomunidademicrobiana_Araújo_2017.pdf.txtExtracted texttext/plain191839https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27160/2/Caracteriza%c3%a7%c3%a3ocomunidademicrobiana_Ara%c3%bajo_2017.pdf.txtb99f73ee599b4745d7dcb05e3f9badcfMD52THUMBNAILCaracterizaçãocomunidademicrobiana_Araújo_2017.pdf.jpgCaracterizaçãocomunidademicrobiana_Araújo_2017.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1246https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27160/3/Caracteriza%c3%a7%c3%a3ocomunidademicrobiana_Ara%c3%bajo_2017.pdf.jpg41920711c60d669b89ec6b4a27e58e7dMD53123456789/271602024-03-19 01:01:36.582oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/27160Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2024-03-19T04:01:36Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Caracterização da comunidade microbiana de reservatório de petróleo
title Caracterização da comunidade microbiana de reservatório de petróleo
spellingShingle Caracterização da comunidade microbiana de reservatório de petróleo
Araújo, Wydemberg José de
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
Metagenoma
Microbiota
Petróleo
Degradação
Biotecnologia
Biossurfactantes
title_short Caracterização da comunidade microbiana de reservatório de petróleo
title_full Caracterização da comunidade microbiana de reservatório de petróleo
title_fullStr Caracterização da comunidade microbiana de reservatório de petróleo
title_full_unstemmed Caracterização da comunidade microbiana de reservatório de petróleo
title_sort Caracterização da comunidade microbiana de reservatório de petróleo
author Araújo, Wydemberg José de
author_facet Araújo, Wydemberg José de
author_role author
dc.contributor.authorID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.advisorID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv Souza, Jorge Estefano Santana de
dc.contributor.referees1ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv Melo, Vânia Maria Maciel
dc.contributor.referees2ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.author.fl_str_mv Araújo, Wydemberg José de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Lima, Lucymara Fassarella Agnez
contributor_str_mv Lima, Lucymara Fassarella Agnez
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
topic CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
Metagenoma
Microbiota
Petróleo
Degradação
Biotecnologia
Biossurfactantes
dc.subject.por.fl_str_mv Metagenoma
Microbiota
Petróleo
Degradação
Biotecnologia
Biossurfactantes
description Os processos bioquímicos de origem microbiana atuantes nos reservatórios de petróleo exercem grande impacto na extração, estocagem e refino do petróleo. No entanto o conhecimento a respeito desse metabolismo e diversidade microbiana é escasso devido as limitações das técnicas de cultivo e identificação microbiológicas baseadas apenas nas características morfológicas e culturais. Desse modo, a metagenômica é uma inovadora ferramenta para estudar, independentemente de cultivo, as comunidades microbianas existentes em reservatório de petróleo. Essa metodologia ainda permite identificar genes e organismos com aplicações biotecnológicas nos processos e impactos decorrentes das comunidades microbianas exercem sobre a qualidade do petróleo. O presente estudo teve como objetivo identificar, tanto taxonomicamente quanto funcionalmente, as comunidades bacterianas de poços de petróleo e as populações envolvidas na degradação de petróleo e produção de moléculas surfactantes. Para tanto, amostras de água de produção e rochas de reservatório foram submetidas a extração de DNA bem como preparação de consórcios bacterianos submetidos a uma seleção de organismos degradadores de petróleo e produtores de surfactantes. Posteriormente todas as amostras foram sequenciadas por meio de plataforma de sequenciamento de segunda geração. Os resultados de bioinformática mostraram que comunidades residentes nas rochas e água de produção eram predominantemente pertencentes aos gêneros Halomonas e Marinobacter, respectivamente. Os resultados da seleção dos consórcios mostraram a predominância de gêneros degradadores e produtores de biosurfactantes Microbacterium, Ochrobactrum, Devosia e Paenibacillus no consórcio microbiano R2, enquanto os gêneros Sphingobacterium, Bacillus e Lysinibacillus predominaram no consórcio R1. Os gêneros predominantes no consórcio bacteriano de água de produção A1 foram Brevibacillus, Aeribacillus e Paenibacillus. Os testes funcionais mostraram que tais consórcios são produtores de biossurfactantes capazes de estabilizar uma emulsão bem como reduzir a tensão interfacial entre petróleo e água. Utilizando comparações por homologia com banco de dados de proteínas customizado foi possível identificar que as moléculas surfactantes eram sintetizadas pelos operons Lichenysin, Plipastatin, Iturina A e Pultisolvin. Esses dados corroboraram os testes de degradação por meio do indicador redox, mostrando que houve predominância das vias de degradação de alcanos lineares, bem como de policicloaromáticos. Portanto, os resultados indicam que consórcios isolados de reservatório são capazes de aumentar a fluidez do óleo ao degradá-lo bem como ao produzir moléculas surfactantes, desse modo possuem um importante potencial de aplicação biotecnológica.
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-06-07
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-06-06T20:41:43Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ARAÚJO, Wydemberg José de. Caracterização da comunidade microbiana de reservatório de petróleo. 2017. 120f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27160
identifier_str_mv ARAÚJO, Wydemberg José de. Caracterização da comunidade microbiana de reservatório de petróleo. 2017. 120f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27160
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.program.fl_str_mv PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICA
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27160/1/Caracteriza%c3%a7%c3%a3ocomunidademicrobiana_Ara%c3%bajo_2017.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27160/2/Caracteriza%c3%a7%c3%a3ocomunidademicrobiana_Ara%c3%bajo_2017.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27160/3/Caracteriza%c3%a7%c3%a3ocomunidademicrobiana_Ara%c3%bajo_2017.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 1ef6315a45cf1992b56fe05beb5f1c4c
b99f73ee599b4745d7dcb05e3f9badcf
41920711c60d669b89ec6b4a27e58e7d
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1814832651252531200