Repositório Institucional POSITIVO Universidade Positivo Dissertação Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia Industrial
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Tipo: Dissertação
Título: Imobilização de consórcios de bactérias degradadoras de petróleo extraídas da rizosfera de plantas fitorremediadoras
Autor(es): Homan, Suellyn
Primeiro Orientador: Maranho, Leila Teresinha
Resumo: O petróleo constitui uma das mais importantes fontes de energia mundial, porém também é uma das causas mais agravantes da poluição ambiental, porque são comuns derramamentos, vazamentos e eliminação inadequada de resíduos, em que o petróleo entra em contato com o ambiente, no qual pode persistir por longos períodos. É necessário, portanto, o desenvolvimento de métodos de tratamento, dentre os quais, destaca-se a biorremediação. Esta trata-se de um método eficiente e de baixo custo, caracterizado pelo uso de micro-organismos para degradar contaminantes em compostos com menor toxicidade. Para otimizar este processo, estes micro-organismos podem ser combinados, produzindo-se consórcios, com a possibilidade de degradar completamente os resíduos. Além disso, esses consórcios podem ser imobilizados, a fim de manter a viabilidade celular e a proteção dos micro-organismos. Neste sentido, objetivou-se desenvolver microesferas a partir da imobilização de cinco consórcios de bactérias extraídas da rizosfera de plantas fitorremediadoras para a degradação de petróleo. Sete bactérias, Bacillus sp.1 , Bacillus sp.2 , Stenotrophomonas sp., Bacillus sp.3 , Microbacterium sp., Bacillus sp.4 e Bacillus sp.5 , foram analisadas quanto ao potencial de degradação por meio de testes individuais em reatores, para diferentes intervalos de tempo (0, 24, 48 e 72 horas), sendo mensurados parâmetros como: pH, temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, biomassa, densidade óptica e produção de biossurfactante. E a análise da degradação dos hidrocarbonetos foi efetuada por Cromatografia a Gás (CG). Após, por meio das características morfofisiológicas destas bactérias, os consórcios foram definidos. Para cada um deles, produziu-se biomassa bacteriana em biorreator, que foi utilizada para a obtenção de microesferas a partir da imobilização destes consórcios nas matrizes alginato e quitosana. Os resultados demonstram que estas bactérias, produtoras de biossurfactante, são promissoras para a degradação de petróleo. Por meio da CG verificaram-se taxas máximas de degradação de cerca de 83% em 24 horas e de 94% em 48 horas. Constatou-se, em relação aos consórcios, que o crescimento de um micro-organismo não interferiu no crescimento dos demais, indicando ação microbiana conjunta, por meio de complementariedade metabólica. Cabe ressaltar que o produto obtido apresentou tamanhos uniformes e resistência quanto à manutenção da forma esférica e, após o processo de liofilização, constatou-se alta viabilidade celular (cerca de 74%). As microesferas podem constituir uma inovação biotecnológica, permitindo a otimização da biorremediação no tratamento de ambientes contaminados com petróleo.
Abstract: Petroleum is one of the most important sources of world energy, but is also one of the aggravating causes of environmental pollution, because accidents such as spills, leaks in pipes and inadequate waste disposal are common, where the oil comes into contact with the environment, which may persist for long periods. Thus, the development of treatment methods is necessary, among which stands out bioremediation. This is an efficient and low cost method, characterized by the use of microorganisms to degrade contaminants in less environmentally harmful compounds. To optimize this process, these microorganisms may be combined, yielding consortia with the ability to completely degrade petroleum waste. Moreover, these consortia may be immobilized in order to maintain cell viability and protection of the microorganisms. In this sense, the objective was to develop microspheres from the immobilization of five bacterial consortia extracted from the rhizosphere of phytoremediator plants for petroleum degradation. Seven bacteria, Bacillus sp.1 , Bacillus sp.2 , Stenotrophomonas sp., Bacillus sp.3 , Microbacterium sp., Bacillus sp.4 and Bacillus sp.5 , were analyzed for petroleum degradation potential through individual tests in reactors along different times, 0, 24, 48 and 72 hours, and parameters such as pH, temperature, dissolved oxygen, conductivity, biomass density and biosurfactant production were measured. Besides was analyzed the hydrocarbon degradation by Gas Chromatography (GC). Then, through the morphological and physiological characteristics of these bacteria, the consortia were defined. For each of them, bacterial biomass was produced in a bioreactor, that was used for obtaining microspheres from the immobilization in alginate and chitosan matrix. The results indicate that these bacteria, producers of biosurfactant, are promising for petroleum degradation. By GC, the maximum rates of degradation were about 83% in 24 hours and 94% in 48 hours. It was found, in relation to the consortium, that the growth of a microorganism did not affect the growth of the other, indicating microbial joint action through metabolic complementarity, for hydrocarbon degradation. It should be noted that the product obtained by the immobilization of these consortia, has uniform size and strength to maintain the spherical shape and after the lyophilization process, there was high cell viability (about 74%). The microspheres can be a biotechnological innovation allowing optimization of the bioremediation process for the treatment of petroleum contaminated environments.
Palavras-chave: Biotecnologia
Petróleo - derivados - análise
Degradação ambiental - rizosfera
Biorremediação
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Positivo
Sigla da Instituição: UP
Departamento: Pós-Graduação
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia Industrial
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/handle/123456789/2601
Data do documento: 2016
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