Potencial de biodegradação de atrazina por Bacillus megaterium CCT 7935 e Penicillium chrysogenum NRRL 807 para biorremediação de solos contaminados
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Data de Publicação: | 2021 |
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Resumo: | A atrazina é um herbicida comumente usado pelo mundo, mesmo sendo reconhecido como um potente disruptor químico-endócrino capaz de causar danos à saúde humana e ao meio ambiente. Por possuir alta mobilidade e persistência, seus resíduos são comumente encontrados em solos e águas. Diante disso, a presente tese tem como objetivo analisar o potencial de degradação da atrazina por Bacillus megaterium CCT 7935 e Penicillium chrysogenum NRRL 807, através de experimentos de bancada e em microcosmos com solo, para biorremediação de áreas contaminadas. B. megaterium CCT 7935 consumiu atrazina como fonte de nitrogênio e foi capaz de degradá-la quando submetida a altas concentrações iniciais, com resultados de degradação superiores a 60%. P. chrysogenum NRRL 807 também demonstrou um grande potencial. Tanto a forma livre do fungo como a imobilizada apresentaram resultados de degradação acima de 40% quando a concentração inicial foi de 25 mg/L de atrazina, que, por sua vez, foi usada como fonte de carbono. Em P. chrysogenum NRRL 807, os processos de remoção foram liderados pelo complexo enzimático do citrocomo P450. B. megaterium CCT 7935 e P. chrysogenum NRRL 807 também se mostraram eficientes na biorremediação de atrazina em microcosmos com solo, com valores de eficiência de degradação superiores a 75%. Apesar de P. chrysogenum apresentar uma pequena vantagem na eficiência de remoção em relação a B. megaterium CCT 7935, ele inibiu a microbiota natural. Os resultados obtidos por esta tese consolidam o potencial do bioprocesso desenvolvido pelos microrganismos do estudo no tratamento da atrazina, e a biorremediação de solos configura-se como um exemplo das diversas aplicações possíveis, que podem se estenderem também para tecnologias de tratamentos de águas e efluentes. |
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Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32500A atrazina é um herbicida comumente usado pelo mundo, mesmo sendo reconhecido como um potente disruptor químico-endócrino capaz de causar danos à saúde humana e ao meio ambiente. Por possuir alta mobilidade e persistência, seus resíduos são comumente encontrados em solos e águas. Diante disso, a presente tese tem como objetivo analisar o potencial de degradação da atrazina por Bacillus megaterium CCT 7935 e Penicillium chrysogenum NRRL 807, através de experimentos de bancada e em microcosmos com solo, para biorremediação de áreas contaminadas. B. megaterium CCT 7935 consumiu atrazina como fonte de nitrogênio e foi capaz de degradá-la quando submetida a altas concentrações iniciais, com resultados de degradação superiores a 60%. P. chrysogenum NRRL 807 também demonstrou um grande potencial. Tanto a forma livre do fungo como a imobilizada apresentaram resultados de degradação acima de 40% quando a concentração inicial foi de 25 mg/L de atrazina, que, por sua vez, foi usada como fonte de carbono. Em P. chrysogenum NRRL 807, os processos de remoção foram liderados pelo complexo enzimático do citrocomo P450. B. megaterium CCT 7935 e P. chrysogenum NRRL 807 também se mostraram eficientes na biorremediação de atrazina em microcosmos com solo, com valores de eficiência de degradação superiores a 75%. Apesar de P. chrysogenum apresentar uma pequena vantagem na eficiência de remoção em relação a B. megaterium CCT 7935, ele inibiu a microbiota natural. Os resultados obtidos por esta tese consolidam o potencial do bioprocesso desenvolvido pelos microrganismos do estudo no tratamento da atrazina, e a biorremediação de solos configura-se como um exemplo das diversas aplicações possíveis, que podem se estenderem também para tecnologias de tratamentos de águas e efluentes.Atrazine is a herbicide that is still commonly used worldwide, even though it is recognized as a potent chemical-endocrine disruptor capable of causing damage to human health and the environment. Due to its high mobility and persistence, residues are still found in soils and waters. Therefore, the present Thesis aims to analyze the potential of atrazine degradation by Bacillus megaterium CCT 7935 and Penicillium chrysogenum NRRL 807, through bench experiments and in microcosms with soil, for bioremediation of contaminated areas. For data treatment, Single Factor Analysis of Variance (ANOVAOne Way) and Tukey test (p <0.05) were used. B. megaterium CCT 7935 was able to degrade atrazine in bench scale using it as a nitrogen source, especially when submitted to high initial atrazine concentrations (100 and 200 mg/L), with degradation efficiency values greater than 60%. P. chrysogenum NRRL 807 also showed great potential. Both fungusfree and immobilized forms presented degradation efficiency values above 40% when submitted to the initial concentration of 25 mg/L of atrazine, that was used as a carbon source. The removal processes were led by the citrocomo P450 enzyme complex. B. megaterium CCT 7935 and P. chrysogenum NRRL 807 were also efficient in the bioremediation of atrazine in microcosms with soil, with degradation efficiency values above 75%. Both strains used degradation metabolites as sources of nutrientes, however only B. megaterium CCT 7935 appeared to be able to make consecutive and nonsimultaneous use. Although P. chrysogenum has a small advantage in removal efficiency, it inhibited the natural microbiota, that demonstrated too, in turn, good performance in the treatment of atrazine (degradation efficiency of 76%). The results obtained by this Thesis consolidate the potential of the bioprocess developed by the microorganisms of the study in the atrazine treatment, and the bioremediation of soils is configured as an example of the several possible applications, which can also be extended to water and effluent treatment technologies.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIAUFRNBrasilAtrazinaBiodegradaçãoBiorremediaçãoBacillus megateriumPenicillium chrysogenumBioprocessoPotencial de biodegradação de atrazina por Bacillus megaterium CCT 7935 e Penicillium chrysogenum NRRL 807 para biorremediação de solos contaminadosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALPotencialbiodegradacaoatrazina_Nicodemo_2021.pdfapplication/pdf4269281https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/32500/1/Potencialbiodegradacaoatrazina_Nicodemo_2021.pdfa1b9dca6504610973f51d33dada94f38MD51123456789/325002021-05-11 19:49:25.671oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/32500Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-05-11T22:49:25Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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