Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons using microbial consortia for bioremediation of contaminated soils. / Biodegradação de hidrocarbonetos aromaticos policiclicos utilizando consorcios microbianos visando a biorremediação de solos contaminados.

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

A biodegradação de poluentes de petróleo em um solo contaminado foi acompanhada neste estudo, avaliando o comportamento da microbiota do solo durante a utilização de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) como fontes de carbono. Através da biomassa microbiana, da taxa de respiração no solo, bem como do quociente metabólico (eficiência em degradar os compostos recalcitrantes em questão), foi possível uma avaliação do impacto na microbiota nativa do solo contaminado e nos diferentes microcosmos bioaumentados com os consórcios de bactérias, fungos, e uma mistura destes consórcios por 12 semanas. Tanto a microbiota nativa quanto os solos bioaumentados demonstraram uma rápida resposta à adaptação neste ambiente contaminado pelo aumento da biomassa e das taxas metabólicas. Durante o período de biodegradação dos HPAs, valores de evolução de CO2 foram diminuindo e a biomassa se manteve em crescimento estável, indicando menos gasto de energia para os microrganismos sobreviverem neste solo impactado, como resposta à boa competitividade e eficiência da microbiota nativa e bioaumentada. A biodegradação dos HPAs e a presença de metabólitos intermediários foram também avaliados, apresentando uma rápida redução das concentrações dos HPAs de baixo peso molecular (menores que 4 anéis aromáticos) em comparação com os de alto peso molecular, devido à sua biodisponibilidade e alta atividade microbiana de degradação. Todavia, a bioaumentação não demonstrou ser melhor que a microbiota nativa na degradação dos HPAs. É provável que o mecanismo de cooperação metabólica por co?metabolismo tenha sido realizado pela comunidade do solo, uma vez que vários HPAs complexos foram degradados. Diversos estudos apontam a presença de HPAs de menor peso molecular e seus respectivos produtos como indutores da degradação dos HPAs de maior peso molecular. Os metabólitos intermediários produzidos foram assimilados pelos microrganismos em processo cooperativo no solo, sendo responsáveis pela indução de enzimas e suas respectivas vias degradativas. Os distúrbios causados no solo pela poluição com HPAs normalmente estimulam o crescimento de microrganismos capazes de sobreviver nestes compostos, causando mudanças na estrutura microbiana do solo devido às suas adaptações nos processos co?metabólicos para a manutenção da comunidade. Neste trabalho, um solo impactado com HPAs, estocado por vários anos sob refrigeração foi analisado quanto à habilidade da microbiota nativa em crescer em alguns HPAs, individualmente, ou ainda em mistura complexa. Perfis moleculares de microbiota foram observados pela técnica de PCR?DGGE utilizando fragmentos do gene RNA ribossômico 16S durante 4 semanas. O número de bandas observadas foi interpretado como os membros dominantes na comunidade, e os diferentes perfis mostraram diferentes dinâmicas de degradação dos HPAs em meio contendo ou não fatores essenciais de crescimento (micronutrientes e vitaminas). Espécies ativas metabolicamente mostraram-se predominantes na interação com a comunidade e na cooperação catabólica. Após enriquecimento do solo original por 6 meses, apenas duas bandas foram visulizadas em gel, correspondendo à duas colônias morfologicamente diferentes isoladas em meio ágar, sendo identificadas como sendo do gênero Pseudomona, mais provavelmente Pseudomonas stutzeri (98% de similaridade). Esta espécie possui alta capacidade de transformação natural no solo, gerando mutantes. Diferenças genéticas entre as colônias de P. stutzeri foram confirmadas por PFGE, as quais apresentaram bandas para os genes catabólicos nahA-dioxigenase, catecol-1,2 e 2,3-dioxigenases, responsáveis por codificar as respectivas enzimas atuantes nas principais vias metabólicas de degradação dos HPAs.

ASSUNTO(S)

consorcios microbianos gel electrophoresys eletroforese em gel biodegradation biodegradação hidrocarbonetos policiclicos aromaticos microbial consortia polymerase chain reaction reação em cadeia de polimerase polycyclic aromatic hydrocarbons

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