Caracterização da comunidade microbiana de reservatório de petróleo
Autor(a) principal: | |
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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. |
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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 |
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