Orientador: Lucia Regina Durrant / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-18T08:43:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Piubeli_FrancineAmaral_D.pdf: 6673876 bytes, checksum: 678469d11c710488c1e19eda0ee7d179 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A água residuária da extração de petróleo é altamente salina e contém uma mistura complexa de hidrocarbonetos, muitos dos quais são altamente tóxicos. Com o aumento da preocupação em preservar o meio ambiente, as tecnologias voltadas para a recuperação e despoluição de áreas degradadas tem ganhado a atenção. A biorremediação tem sido utilizada como método de biodegradação natural através da otimização de processos biológicos por ser econômica, versátil e a que mais se aproxima de uma despoluição ecologicamente aceitável. No entanto, a biorremediaçao depende de alguns fatores tais como: pH, temperatura, salinidade e pressão. Condições extremas desses fatores podem matar ou inibir espécies que não estejam adaptadas a ambientes extremos, por isso o desenvolvimento e otimização de processos de biorremediação de ambientes extremos contaminados por é de grande relevância. Desta forma, este trabalho teve como objetivos o isolamento e caracterização de bactérias halofílicas presentes na água residuária da extração de petróleo, além do estudo molecular dos genes envolvidos na degradação de compostos aromáticos para que posteriormente utilizássemos essas linhagens na biorremediação desse efluente, outra vertente desse trabalho foi o estudo da diversidade microbiana presente nesta água para auxiliar o direcionamento de esforços na minimização dos impactos causados com a exploração de petróleo. Foram isoladas sete linhagens de bactérias halofílicas da água de produção de petróleo, sendo todas pertencentes a família Halomoneaceae e com potencial para degradação de compostos aromáticos. A linhagem que apresentou maior taxa de crescimento nos compostos testados (ácido benzóico, fenol, ácido p-hidroxibénzoico) foi a denominada df2. Com relação à taxa de degradação dos compostos aromáticos testados, a dp3 degradou cerca 90% do fenol disponível, seguida pela df2 que degradou 80% desse mesmo composto. Quando a fonte de carbono foi o ácido benzóico, a df1 e DP3 degradaram 99% do composto e 70% do ácido p-hidroxibenzóico foi degradado em 12 dias de experimento pela linhagem df2. Para a degradação desses compostos a linhagem Halomonas organivorans seguiu a via de degradação do catecol na rota do ß- cetoadipato compreendendo a codificaçao de diferentes enzimas por catRBCA. A comparação das seqüências da biblioteca de bactérias com as sequências do gene RNA ribossomal 16S presente nos bancos de dados GenBank e RDP revelou a presença de micro-organismos pertencentes aos gêneros Marinobacter e Halomonas e na comparação da técnica clássica de isolamento com a técnica independente de cultivo (biblioteca do gene RNA ribossomal 16S), foi encontrada uma maior diversidade na última. Finalmente de todos os testes realizados na tentativa de biorremediar a água de produção de petróleo, a bioestimulação foi a mais efetiva, sendo conseguida uma diminuição de 77% da carga orgânica com a adição de solução de fosfato e alanina. Estes resultados demonstraram o grande potencial destas linhagens para a degradação de compostos aromáticos, bem como para a biorremediação da água de produção de petróleo, além de descrever a via metabólica utilizada por membros da família Halomoneaceas na degradação de compostos aromáticos, auxiliando assim nos esforços para biorremediação de ambientes salinos contaminados / Abstract: The wastewater from oil extraction (produced water) is highly saline and contains a complex mixture of hydrocarbons, many of which are highly toxic. With increasing concern about preserving the environment, the technologies for recovery and remediation of degraded areas has been gaining attention. Bioremediation has been used as a method of natural biodegradation by optimizing biological processes because it is economical, versatile and it is the closest to a ecologically acceptable decontamination. However, bioremediation depends on factors such as pH, temperature, salinity and pressure. Extremes of these factors can inhibit or kill species that are adapted to extreme environments, so the development and optimization of bioremediation processes for contaminated extreme environments is of great importance. Thus, this work aimed at the isolation and characterization of halophilic bacteria present in the wastewater from oil extraction, and molecular studies of the genes involved with the degradation of aromatic compounds so that later we could use these strains in the bioremediation of this wastewater. Another aspect of this work was to study the microbial diversity present in this wastewater to assist in directing the efforts to minimize the impact of oil drilling. Seven strains of halophilic bacteria were isolated from of the produced water of oil production, all belonging to the family Halomoneaceae having potential for degradation of aromatic compounds. The strain that showed the highest growth rate in the tested compounds (benzoic acid, phenol, p-hydroxybenzoic acid) was strain DF2. Regarding the rate of degradation of the aromatic compounds tested, dp3 degraded about 90% of available phenol, followed by DF2 that degraded 80% of this compound. When the carbon source was benzoic acid, DP3 and df1 and degraded 99% and strain DF2 degraded 70% when the compound was p-hydroxybenzoic acid. For the degradation of these compounds the strain Halomonas organivorans followed the catechol degradation pathway ending in the formation of ß-Ketoadipate and was shown to produce various enzyme activities encoded by catRBCA. Comparison of the 16S rRNA gene sequences of the isolates with the sequences present in the GenBank and RDP databases revealed the isolates belonged to the genera Marinobacter and Halomonas. Comparing these results with those obtained by classical taxonomic techniques demonstrated that the 16S ribosomal RNA gene analysis (culture independent method), found greater diversity. Finally, of all tests performed to bioremediate the produced water, biostimulation by addition of nutrients was the most effective, and achieved a reduction of 77% of the organic load with the addition of phosphate combined with alanine. These results demonstrate the great potential of these strains for the degradation of aromatic compounds, as well as for the bioremediation of produced water from crude oil production, and describe the metabolic pathway used by members of the family Halomoneaceas for the degradation of aromatic compounds, thus assisting in efforts to develop methods for the bioremediation of contaminated saline environments / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Lucia Regina Durrant / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T13:13:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bonfa_MaricyRaquelLindenbah_D.pdf: 5807785 bytes, checksum: b4f94770b01f8f31db2f4d56cebf3005 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Os microrganismos halofilicos sao aqueles capazes de viver em ambientes salinos. Dentre eles encontram-se, por exemplo, as bacterias halofilicas e as haloarqueias. Estas duas classes de organismos foram o objeto de estudo deste projeto. Estes microrganismos foram testados quanto a habilidade de degradacao de compostos monoaromaticos e poliaromaticos. A capacidade de degradacao destes compostos por microrganismos halofilicos e de extrema importancia ja que ambientes salinos estao sujeitos a contaminacoes por compostos toxicos, alem de muitos efluentes industriais, como por exemplo, a agua de producao de petroleo, possuir alta salinidade. As linhagens de haloarqueias testadas apresentaram a capacidade de crescer e degradar acidos aromaticos como unica fonte de carbono e energia. A degradacao foi menor em presenca de 0,05% de extrato de levedura. Estas mesmas linhagens tambem apresentaram a capacidade de degradar HAP em presenca de 0,05% de extrato de levedura. Foram utilizados primers para a amplificacao de genes que sintetizam catecol 1,2-dioxigenase, protocatecuato 3,4-dioxigenase e gentisato 1,2-dioxigenase. Somente a linhagem Halococcus morhuaea apresentou o gene da gentisato 1,2-dioxigenase. As haloarqueias estudadas foram identificadas atraves da amplificacao e sequenciamento do gene RNAr 16S e foram identificadas como pertencentes ao genero Haloferax. Foram isoladas 7 linhagens de haloarqueias a partir de coletas realizadas no Brasil (Nossa Senhora do Socorro-SE e Arraial do Cabo-RJ), uma delas foi identificada como Halosarcina pallida. Duas linhagens de bactérias halofilicas foram isoladas em meio contendo 3 mM de fenol como unica fonte de carbono e energia, a linhagem HU que foi isolada de uma regiao salina contaminada em Huelva-Espanha e outra linhagem AP isolada a partir de agua de producao de petroleo (Petrobras/Sao Sebastiao-SP). Estas foram identificadas como Modicisalibacter tunisiensis e Arhodomonas aquaeolei, respectivamente. As duas linhagens alem de Halomonas organivorans demonstraram a capacidade de degradar fenol. Monodicisalibacter tunisiensis degradou 3 mM de fenol apos 72 horas. Nas tres linhagens foram encontrados os genes de degradacao das enzimas catecol 1,2-dioxigenase e protocatecuato 3,4- dioxigenase. Todas as linhagens de haloarqueias e bacterias halofilicas foram utilizadas para a biorremediacao da agua de producao de petroleo e reduziram a DQO deste efluente. A linhagem AA31 promoveu a maior reducao da DQO do efluente bruto (87,47%) dentre as haloarqueias. Já entre as bacterias H. organivorans promoveu a maior reducao da DQO deste efluente (89,5%). Estes resultados demonstram o grande potencial de degradacao de compostos aromaticos pelas linhagens estudadas, assim como para a biorremediacao da agua de producao de petroleo / Abstract: The halophilic microorganisms are those able to live in saline environments. Among them are, for example, halophilic bacteria and haloarchaea. These two classes of organisms have been the aim of study of this Project. These microorganisms were tested for their ability to degrade monoaromatic and polyaromatic compounds. The capacity of degradation of these compounds by halophilic microorganisms is extremely important because saline environments are subject to contamination by toxic compounds, and many industrial effluents, such as the wastewater of oil production have high salinity. The strains of haloarchaea tested here were able to grow and degrade aromatic acids as sole source of carbon and energy. There was a decrease in the degradation when 0.05% of yeast extract was added. These same strains were also able to degrade PAHs in the presence of 0.05% of yeast extract. Primers were used for the amplification of genes that synthesize catechol 1,2-dioxygenase, protocatecuate 3,4-dioxygenase and gentisate 1,2-dioxygenase. Halococcus morhuaea was the only strain showing the gene for gentisate 1,2-dioxigenase. The haloarchaea strains were identified by amplification and sequencing of the 16S rRNA gene and were identified as belonging to the genus Haloferax. Seven haloarchaea strains were isolated from samples collected in Brazil (Nossa Senhora do Socorro-SE and Arraial do Cabo-RJ), one of them was identified as Halosarcina pallida. Two halophilic bacterial strains were isolated in medium containing 3 mM phenol as the sole source of carbon and energy, strain HU, which was isolated from a contaminated region of salt marsh in Huelva, Spain and strain AP isolated from wastewater from oil production (Petrobras / Sao Sebastiao-SP). These two strains were identified as Modicisalibacter tunisiensis and Arhodomonas aquaeolei, respectively. The two strains and Halomonas organivorans demonstrated the ability to degrade phenol. HU degraded 3 mM of phenol after 72 hours. These three strains have the genes for the enzyme catechol 1,2-dixiogenase and protocatecuato 3,4-dioxygenase. All the halophilic bacteria and haloarchaea strains were used for bioremediation of water from oil production and reduced the COD of effluent. Among the haloarchaea, strain AA31 promoted the highest reduction of COD present in the natural effluent (87.47%). Among the bacteria H. organivorans promoted the highest reduction of COD of the effluent (89.5%). These results demonstrate the great potential for degradation of aromatic compounds by the strains studied, as well as for the bioremediation of water produced during oil production / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Made available in DSpace on 2016-08-15T20:31:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeresaEPG_DISSERT.pdf: 731676 bytes, checksum: f024d9272492149e6edd0a0a8f38a28f (MD5) Previous issue date: 2010-12-22 / It evaluated the quality of carne-de-sol in the period from June to September of 2010 sold in five cities of Rio Grande do Norte - Mossoró, Apodi, Areia Branca, Baraúna and Grossos. It was collect 80 samples of carne-de-sol, of which 44 were from small establishments and 36 purchased in supermarkets and stores. The samples were subjected to microbiological testing - Salmonella, determining the most probable number of fecal coliform, halophilic bacteria and Staphylococcus aureus, the samples were positive for this bacteria were analyzed for resistance to antibiotics, and physical-chemical properties (pH, water activity, minerals and humidity). There was an interaction between intrinsic pH value (&#956; = 5.702) and Aa (&#956; = 0.868), , indicating a favorable environment for their multiplication, resulting in values that stood out significantly in what is expected legislation counting S. aureus (&#956; = 4.81 log UFC at 78.75%), Salmonella (25%) and fecal coliform (&#956; = 2.36 LogNMP / g, 63.75%). A significant correlation (p <0.05) between the number of halophilic bacteria (&#956; = 4.87 log UFC) and S. aureus, such conditions may be used as an indicator of contamination in the sun-dried meat. To the antibiotics, 22.5% of strains were resistant to gentamicin, whereas for penicillin G, chloramphenicol, tetraciclina were 100%, 67.5% and 46.26% respectively. It was found that the meat produced and marketed in the sun studied region is improper (96.25%) for consumption in accordance with Brazilian law / Foram avaliadas a qualidade da carne-de-sol no período de junho a setembro de 2010 comercializada em cinco cidades do Rio Grande do Norte Mossoró, Apodi, Areia Branca, Baraúna e Grossos. Sendo coletadas 80 amostras de carne-de-sol, as quais 44 foram provenientes de estabelecimentos de pequeno porte e 36 adquiridas em supermercados e frigoríficos. As amostras foram submetidas à análises microbiológicas Salmonella, determinação do número mais provável de coliformes termotolerantes, bactérias halofílicas e Staphylococcus aureus, as amostras positivas para esta bactéria foram submetidas à análise de resistência à antibióticos; e físico-químicas (pH, atividade de água, cinzas e umidade). Verificou-se interação dos fatores intrínsecos, pH (µ=5,702) e Aa (µ=0,868), do produto com a contagem bacteriana, indicando ambiente favorável para a sua multiplicação, resultando assim em valores que sobressaíram de maneira significativa o que está previsto na legislação para contagem de S. aureus (µ=4,81LogUFC, em 78,75%), Salmonella (presença em 25%) e coliformes termotolerantes (µ=2,36LogNMP/g, em 63,75%). Houve correlação significativa (p<0,05) entre a contagem de bactérias halofílicas (µ=4,87LogUFC) e a de S. aureus, podendo aquelas serem utilizadas como indicador de contaminação na carne-de-sol. Quanto à sensibilidade das cepas S. aureus aos antibióticos, 22,5% das cepas apresentaram resistência à gentamicina, enquanto para penicilina G, tetraciclina e cloranfenicol foram 100%, 67,5% e 46,26% respectivamente. Ficou constatado que a carne de sol produzida e comercializada na região estudada apresenta-se imprópria (96,25%) para o consumo de acordo com a legislação brasileira