A utilização do petróleo e seus derivados, pode ocasionar acidentes envolvendo vazamentos que podem atingir ambientes aquáticos e terrestres. No Brasil, atualmente é utilizada a mistura B5, que corresponde a 95% de óleo diesel com 5% de biodiesel, apresentando desta forma uma composição diversa de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos e, ainda, ésteres de ácidos graxos de cadeia longa. O objetivo do estudo neste trabalho foi isolar microrganismos com competência para degradar diesel e biodiesel de um solo contaminado com hidrocarbonetos. Em uma primeira etapa foram isoladas oito espécies bacterianas e oito fungos filamentosos e, a seguir, realizou-se curvas de crescimento onde foram avaliado aumento de biomassa, produção de enzimas especificas, detecção de compostos biossurfactantes e a degradação de ésteres. Os isolados bacterianos selecionados foram identificados como pertencentes aos gêneros Bacillus sp., Pseudomonas sp. e Sphingomonas, que apresentaram crescimento e produção de biossurfactantes monitorado pelo índice de emulsificação e pela redução na medida da tensão superficial após 14 dias. Em relação aos isolados fúngicos F e H houve produção de biomassa significativa ao final de 30 dias, produziram lípases e estereases, porém não produziram compostos biossurfactantes. Na avaliação cromatográfica de ésteres totais, Bacillus sp. e a Pseudomonas sp. apresentaram valores próximos a 100% de degradação de alguns ésteres presentes no biodiesel e para o isolado fúngico H, os valores ficaram próximos a 30%. / The use of oil and its derivatives, can lead to accidents involving leaks that may affect aquatic and terrestrial environments. In Brazil, currently is used B5 blend, which is 95% diesel oil with 5% biodiesel, thus presenting a diverse composition of aliphatic and aromatic hydrocarbons and also esters of long chain fatty acids. The aim of this study was to isolate microorganisms from soil contaminated with hydrocarbons power to degrade diesel and biodiesel. In a first step we isolated eight bacterial species and eight filamentous fungi, and then held growth curves which assessed increase in biomass production of specific enzymes, detection of biosurfactant compounds and the degradation of esters. The bacterial isolates selected were identified as belonging to the genus Bacillus sp., Pseudomonas sp. Sphingomonas and showed growth and production of biosurfactants monitored by emulsification index and reduction in the extent of surface tension after 14 days. Regarding fungal isolates F and H, there was significant production of biomass at 30 days, they produced lipases and estereases, but did not produce biosurfactant compounds. On the chromatographic evaluation of total esters, Bacillus sp. and Pseudomonas sp. showed values close to 100% degradation of some esters present in biodiesel, and the fungal isolate H, values were approximately 30%.

A contaminação ambiental por pesticidas é uma preocupação cada vez mais presente, como indicam estudos que detectam frequentemente estes compostos em água e solo, e visto a importância destes, faz-se necessário a compreensão do seu impacto em organismos não alvo. Dessa forma, o estudo da resposta adaptativa bacteriana a herbicidas vem de encontro com a necessidade descrita, além de fornecer novos dados a cerca da regulação metabólica na possível biotransformação destes compostos. Neste estudo, o sistema antioxidante foi alvo de análises para a compreensão de sua participação neste processo, além de evidenciar a regulação diferencial de isoenzimas em bactéria exposta à herbicida. Para tanto, inicialmente um estudo de biodegradação apontou que o isolado bacteriano Enterobacter asburiae SD1 é capaz de degradar s-metolachlor em cerca de 30% com 13 h de cultivo em meio mineral, na presença de 1,25 mM do herbicida. Porém, a biodegradação também ocorreu em meio de cultura com fonte de carbono alternativa ao s-metolachlor, o que juntamente com o crescimento diferencial entre os meios, sugeriu uma resposta fisiológica adaptativa à diferentes condições nas quais o herbicida estava presente. Conhecido em estudos de resposta global a estresse, o sistema antioxidante foi avaliado na presença do herbicida e em diferentes consituições de meio de cultura, o que culminou em vias preferenciais ativadas conforme as características dos meios. Na presença de somente s-metolachlor como fonte de carbono (meio mineral), a enzima glutation S-transferase foi ativada, mostrando prioridade no reconhecimento e metabolização do s-metolachlor. Já na presença de outras fontes de carbono, além do herbicida, as vias de combate ao estresse oxidativo, representadas pelas enzimas catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e glutationa redutase (GR), foram ativadas primeiramente. Além disso, foi possível também avaliar a ativação diferencial das isoenzimas de CAT e SOD frente ao s-metolachlor, sendo que a isoenzima Mn-SOD merece destaque pela importância na resposta adaptativa, visto que a deleção do gene sodA (Mn- SOD), causou danos a membrana e desequilíbrio no trabalho cooperativo enzimático no combate às ERO\'s (espécies reativas de oxigênio). Finalmente, a integração dos diferentes níveis de um metabolismo na resposta do sistema antioxidante bacteriano foi mostrado através do estudo com a via de controle traducional formada pela proteína EF-P (elongation factor P). Esta proteína atua na fidelidade do processo de síntese de proteína, e a deleção do gene efp que a codifica, bem como outras proteínas envolvidas na ativação desta via, resultou no desequilíbrio celular, gerando estresse oxidativo, potencializado pela presença do herbicida paraquat. Este trabalho reúne resultados bastante relevantes para a compreensão do papel do sistema antioxidante bacteriano, em condições de estresse gerado pela presença de herbicidas, e oferece dados importantes referentes a integração e regulação de vias bioquímicas na ativação do sistema antioxidante, bem como para uma eficiente resposta adaptativa deste sistema. / The environmental contamination by pesticides is an increasing concern, as frequently showed in studies with detection of these compounds in water and soil. In fact, the understanding of pesticide effect on non-target organisms is necessary given the importance of pesticide and its sustentable use. The study of bacterial adaptive response to pesticide can show how the metabolic regulation happens, as well as provide new data about biotransformation of these xenobiotics. For this propose, firstly the biodegradation analyse showed the Enterobacter asburiae SD1 strain has capacity to degrade the s-metolachlor herbicide in around 30% of your initial concentration (1,25 mM), in 13 h of cultivation in mineral medium. However, the degradation was also observed on the presence of alternative carbon source, what suggests, together the differential growth, the bacteria can show an adaptive response to different conditions represented by the media constitution. The antioxidant system, a global sensor to stress, was evaluated in E. asburiae SD1 cultivated in different media, to see what is the effect of s-metolachlor herbicide in the antioxidant response. It was possible to observe preferential pathways activated according to medium characteristics, such as the activation of glutathione Stransferase in the presence of only s-metolachlor as carbon source. This result was explained by the bacterial need to recognize and metabolize a new molecule. On the other hand, in the presence of alternative carbon source, in addition to herbicide, the pathways to combat oxidative stress, as those constituted by catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and glutathione reductase (GR), were firstly activated. Besides this, the differential activation was observed among the isoenzymes of CAT and SOD, wich special attention to Mn-SOD, which one had an important role in the adptive responde to herbicide. This affirmation was justified when de delection of sodA gene (Mn-SOD) induced membrane damage and disruption in the cooperative work of antioxidant enzymes in bacteria exposed to s-metolachlor. Finally, the integration of different levels of metabolism in the antioxidant response was showed through study with a pathway envolved in the translational control which has the elongation factor-P (EFP) as one important protein. This enzyme acts in the fidelity during the protein synthesis, and its absence, caused by efp gene delection, as well others two protein important to activate the EFP, induced the oxidative stress, increased by the paraquat herbicide. The present work collects relevant results for understanding of the role of bacterial antioxidant system in the stress condition induced by herbicide presence, and also offers important data about integration and regulation of biochemical pathway in the antioxidant system activation for an efficient adaptative response.

A contaminação causada por metais pesados no solo é uma grande preocupação ecológica, devido ao seu potencial nocivo à qualidade ambiental e a vitalidade dos seres vivos, além da alta persistência no ambiente. O cobre (Cu) é um micronutriente essencial aos vegetais, porém em excesso pode causar danos na morfofisiologia dos vegetais. Compreender os mecanismos que as plantas utilizam para combater a toxicidade causada por esse metal é de grande importância para o desenvolvimento de programas de fitorremediação. Nesse contexto, o objetivo dessa pesquisa foi avaliar as respostas morfofisiológicas e a tolerância de espécies arbóreas expostas a diferentes concentrações de cobre no solo. Para caracterizar o efeito do Cu sobre a morfofisiologia e tolerância das plantas foram realizados dois experimentos. No primeiro experimento foi utilizado delineamento inteiramente casualizado (DIC) com três espécies florestais Myroxylon peruiferum L. (Óleo Bálsamo), Hymenaea courbaril (Jatobá) e Peltophorum dubium (Canafístula) e cinco concentrações de cobre (CuSO4.5H2O) 0, 50, 100, 200 e 400 mg kg-¹, com quatro repetições por tratamento, em substrato de solo acondicionados em vasos. Foram avaliados os parâmetros de crescimento, clorofilas, a atividade enzimática antioxidante, teor de prolina, trocas gasosas foliares, teor de cobre nos tecidos e no solo e índices. O excesso do Cu no solo não afetou o crescimento vegetativo das três espécies no período pesquisado. Entretanto, foi observado redução no teor da clorofila com o aumento do cobre no solo. As espécies apresentaram sistema de defesa enzimático antioxidante (SOD, APX, CAT, GPX) em combate as espécies reativas de oxigênio (ERO). As plantas de M. peruiferum apresentaram maiores teores de prolina no tecido foliar em relação às demais espécies. O excesso de Cu induziu nas três espécies um declínio na fotossíntese que pode ser atribuído à limitação bioquímica, e também em M. peruiferum limitação estomática. As três espécies acumularam o Cu nas raízes. Plantas de M. peruiferum absorveram menos Cu em seus tecidos, com característica de planta exclusora. As plantas de H. courbaril, P. dubium e M. peruiferum apresentaram tolerância e são indicadas para a revegetação de solos contaminados com cobre e a programas de fitorremediação como a fitoestabilização. No segundo experimento o delineamento experimental foi em blocos ao acaso (DBC) com cinco concentrações de cobre (CuSO4.5H2O) 0, 100, 200, 400 e 800 mg kg-¹, com quatro repetições. A espécie arbórea utilizada foi Jatobá - Hymenaea courbaril L. Foram avaliados os parâmetros de crescimento, trocas gasosas, morfologia radicular, teor de Cu nos tecidos e índices. O Cu até a concentração de 200 mg Kg-¹ favoreceu o crescimento, trocas gasosas e morfologia radicular das plantas de H. courbaril. O excesso do Cu no solo afetou o crescimento vegetativo e causou declínio na taxa fotossintética devido à limitação bioquímica. Na concentração de 800 mg Kg-¹ o cobre causou alterações nas respostas fotossintéticas com menor taxa fotossintética líquida máxima (Amax), taxa de respiração no escuro (Rd), ponto de compensação de luz (LCP), ponto de saturação de luz (LSP) e rendimento quântico aparente (α). Foi observado também inibição do sistema radicular a exposição ao excesso de Cu. O Cu foi acumulado nas raízes como mecanismo de tolerância. As plantas de H. courbaril apresentaram tolerância ao excesso de Cu no solo, e essa arbórea é indicada para recuperação de áreas contaminadas com esse metal. / The contamination caused by heavy metals in the soil is a major ecological concern because of its potential harmful effects to the environmental quality and vitality of life, and also the high persistence in the environment. Copper (Cu) is an essential micronutrient for plants, but in excess can cause damage to the morphophysiology of plants. Understanding the mechanisms used by plants to control the toxicity caused by this metal is very important for the development of phytoremediation programs. In this context, the objective of this research was to evaluate the morphological and physiological responses and tolerance of tree species exposed to different concentrations of copper in the soil. Two experiments were performed in order to characterize the effect of Cu on the morphophysiology and tolerance of plants. The first experiment used a completely randomized design (CRD) with three forest species Myroxylon peruiferum L. (Balm Oil), Hymenaea (Jatoba) and Peltophorum dubium (Canafístula) and five concentrations of copper (CuSO4.5H2O) 0, 50, 100 200 and 400 mg kg-¹ in pots containing soil as substrate, with four replications per treatment. The trial evaluated the growth parameters, chlorophyll, antioxidant enzyme activity, proline content, leaf gas exchange, copper content in tissues and soil and indexes. The excess Cu in soil did not affect the vegetative growth of the three species in the period evaluated. However, a reduction in the chlorophyll content was observed with the increasing of copper in the soil. The species presented enzymatic antioxidant defense system (SOD, APX, CAT, GPX) to control reactive oxygen species (ROS). Plants of M. peruiferum showed higher proline content in the leaf tissue compared to the other species. The excess Cu induced a decrease in the photosynthesis of the three species which can be attributed to biochemical limitation, and also a stomatal limitation in M. peruiferum. The three species accumulated Cu in the roots. M. peruiferum plants absorbed less Cu in their tissues, a characteristic of a Cu-exclusion plant. H. courbaril, P. dubium and M. peruiferum showed tolerance and are suitable for revegetation of soils contaminated with copper and phytoremediation programs such as phytostabilization. The second experiment used a randomized block design (RBD) with five copper concentrations (CuSO4.5H2O) 0, 100, 200, 400 and 800 mg kg-¹ and four replications. Jatobá - Hymenaea L. was the tree species used and the trial evaluated growth parameters, gas exchange, root morphology, Cu content in the tissues and indexes. Cu content up to 200 mg kg-¹ favored growth, gas exchange and root morphology of H. courbaril plants. The excess Cu in the soil affected the vegetative growth and caused decline in the photosynthetic rate due to biochemical limitation. At concentration of 800 mg kg-¹ copper caused changes in the photosynthetic responses, showing decreased maximum net photosynthetic rate (Amax), respiration rate in the dark (Rd), light compensation point (LCP), light saturation point (LSP ) and apparent quantum yield (α). Exposure to excessive Cu also caused inhibition of root system. The Cu was accumulated in the roots as a mechanism of tolerance. The H. courbaril plants showed tolerance to excess Cu in the soil and is suitable for recovery of areas contaminated with this metal.

Várias técnicas são indicadas para a remediação de áreas contaminadas por combustíveis, incluindo procedimentos como biorremediação. O objetivo deste estudo foi avaliar a biodegradação da mistura B10 (diesel/biodiesel) em solo artificialmente contaminado através de estratégias de biorremediação como: atenuação natural, bioestimulação, bioaumentação com fungos nativos e exógenos e bioaumentação tardia (adição do inóculo composto por fungos nativos no 14˚dia). Foi realizado um ensaio preliminar de biorremediação, a partir do qual foram isolados fungos filamentosos, os quais foram selecionados quanto ao potencial degradador da mistura B10. Fungos isolados de tanques de armazenamento da mistura B5 foram igualmente selecionados. Posteriormente, foram avaliados dentro de um planejamento experimental fatorial 32, o pH e a temperatura ideal para o crescimento de cada isolado e realizadas curvas de crescimento em meio mineral, com 20 % da mistura B10. Avaliou-se por 30 dias o experimento de biorremediação em solo contaminado com B10 (50 g de hidrocarbonetos totais de petróleo.kg-1 solo). Foram estimadas as populações de heterotróficos totais e degradadores, degradação da mistura pela liberação de CO2 (respirometria) e pela concentração de hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP) (cromatografia gasosa). O tratamento de bioestimulação, que apenas recebeu nutrientes, reduziu 31 % dos HTPs. Esses resultados demonstram que a microbiota autóctone, mesmo sem ter sido previamente exposta ao contaminante, diante de condições favoráveis, foi capaz de expressar capacidade degradativa. A bioaumentação tardia, apesar de ter apresentado percentual de degradação de HTP similar ao das bioaumentações convencionais foi a estratégia com maior percentual de degradação total de HTP (37 %). / Several techniques are suitable for remediation of areas contaminated by fuel, including procedures as bioremediation. The aim of this study was to evaluate the biodegradation of soil amended with the blend B10 (diesel/biodiesel) by bioremediation strategies such as natural attenuation, biostimulation, bioaugmentation with native fungi, bioaugmentation with exogenous fungi and late bioaugmentation (addition of inoculum composed by native fungi in the 14th day). A preliminary bioremediation assay was carried out in an amended soil, from which filamentous fungi were isolated and selected according to their degrading potential of the blend B10. Isolates from storage tanks of B5 blend were also selected. After the selection, pH and temperature for growth of each isolate were evaluated in a factorial experimental design. Growth curves were performed in mineral medium with 20% of the blend B10. The experiment of bioremediation in amended soil with the B10 blend (50g.kg-1 soil) was evaluated for 30 days. Total heterotrophic populations and degrading populations, degradation of the blend B10 by the release of CO2 (respirometry) and the concentration of total petroleum hydrocarbons (TPH) (gas chromatography) were monitorated. The treatment of biostimulation, which only received nutrients, reduced 31% of HTPs. This result demonstrates that the native micro-organisms, even without previously exposition to the contaminant, under favorable conditions, were able to express their degrading potential. The late bioaugmentation, despite having degradation percentage of HTP similar to that of conventional bioaugmentation, was the strategy with the highest percentage of total degradation of HTP (37%).

Plastificantes podem ser definidos como aditivos de baixa volatilidade utilizados para aumentar a processabilidade, flexibilidade ou diminuir a dureza de materiais poliméricos. Os ftalatos e adipatos utilizados como plastificantes, por sua baixa solubilidade em água e pelo alto coeficiente de partição octanol/água, tendem a se acumular no solo e sedimentos. Estes compostos são considerados potencialmente carcinogênicos, teratogênicos e disruptores endócrinos. A presente pesquisa compreendeu a biorremediação ex-situ do solo contaminado com resíduos de uma unidade industrial de plastificantes, utilizando reatores aeróbios, com microrganismos indígenas e exógenos adaptados através da adição de inóculo retirado da Estação de Tratamento de Efluentes por Lodos Ativados desta indústria. Foram avaliados os plastificantes: DIBP (Di-isobutilftalato), DBP (Dibutilftalato), DOP (Dioctilftalato),DIDP (Di-isodecilftalato), DIAP (Di-isoamilftalato) e DOA (dioctiladipato). Após a caracterização geotécnica do solo da área de plastificantes em 10 diferentes pontos, foram retiradas as quantidades para a biorremediação em 8 diferentes pontos (100kg/ponto) com os teores totais de plastificantes compreendidos entre 17 mg/kg solo a 6222 mg/kg solo. Análises mineralógicas, físicas e químicas foram realizadas posteriormente e indicaram que possivelmente a capacidade de troca catiônica do solo era devida aos plastificantes. Na biorremediação, os teores iniciais de plastificantes no solo, variaram de 85 mg/kg a 1688 mg/kg e após 120 dias de biodegradação em reatores aeróbios, as eficiências de remoção foram de 75 a 97%. Conforme as análises de fingerprint da comunidade bacteriana, ao final do processo, as bactérias presentes no solo eram originárias do lodo e do solo inicial e as análises de CGMS identificaram os metabólitos MEHP e os sub-produtos finais da biodegradação. / Plasticizers are low volatility compounds that offer flexibility and processability to resins. The phthalates and adipates, used as plasticizers, have low water solubility e high partition octanol/water(Kow) and accumulate in soil and sediments. This compounds are considered teratogenics, carcinogenics and as endocrine disruptors. This study evaluated the bioremediation of tropical soil contaminated with plasticizers process wastes, in aerobic conditions, with and without introduction of acclimated bacteria. After geological analysis of soil, considering ten differents points on the factory area, it was selected the soil for biodegradation of eight points (100kg/point) representing 17mg total plasticizers/kg soil to 6222mg total plasticizers/kg soil. Mineralogical, physical and chemical analysis were done and the results showed that perhaps the cationic change capacity was due to plasticizers. The plasticizers contents in soil were 85-1688mg/kg and after 120 days of biodegradation in eight aerobic reactors, the removal efficiencies were 75-97%. The fingerprint analysis showed that the final bacteria present in reactors originated from soil and sludge and the CGMS analysis identified the metabolic MEHP, and showed the sub-products and final products of biodegradation.

O biodiesel é uma fonte alternativa de energia que apresenta alto potencial de biodegradabilidade e relativa baixa toxicidade, mitigando, assim, o impacto aos ecossistemas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a biodegradação das misturas de diesel/biodiesel (B0, B20 e B100) em dois tipos de solo (argiloso e arenoso) sob duas estratégias de Biorremediação (Atenuação Natural e Bioaumentação). A seleção do consórcio microbiano foi realizada a partir da utilização de indicadores-redox (DCPIP e TTC), de ensaios enzimáticos [alcano hidroxilase, Catecol 1,2-dioxigenase, Catecol 2,3-dioxigenase, Protocatecol 3,4-dioxigenase, hidrólise do ρ-NPA (esterase) e lipase], produção de proteínas totais, de biossurfactantes, de metabólitos e avaliação da hidrobicidade celular. Foram eleitos quatro isolados bacterianos (Bacillus megaterium, Bacillus pumilus, Pseudomonas aeruginosa e Stenotrophomonas maltophilia), formando um consórcio a ser utilizado na Bioaumentação. Para os experimentos de biodegradação em solos, a atividade microbiana foi avaliada por respirometria, desidrogenase, contagem de degradadores/heterotróficos e pela concentração de TPH para B0 e B20 e de ésteres totais para B20 e B100. Foram observados percentuais acima de 90% na biodegradação para B0 e B20 tanto para Atenuação Natural e Bioaumentação quanto para os dois tipos de solos avaliados. Para B100, a biodegradação de estéreis totais foi superior na Bioaumentação para os dois solos. Embora a Bioaumentação não tenha apresentado diferenças na biodegradabilidade entre B0 e B20, a adição do consórcio microbiano associado aos macronutrientes inoculados no solo foi importante para aumentar as taxas de degradação do tratamento B100. / Biodiesel is an alternative source of energy with high biodegradability potential and relatively low toxicity, thus, mitigating impact on ecosystems. The aim of this study was to evaluate biodegradation of diesel/biodiesel (B0, B20 and B100) blends in clay and sandy soils under two approaches of bioremediation (Natural Attenuation and Bioaugmentation). The selection of microbial consortia was carried out using redox indicators (DCPIP and TTC), enzymatic assays [alkane hydroxylase, catechol 2,3-dioxygenase, protocatechol 3,4-dioxygenase, ρ-NPA hydrolysis (esterase) and lipase], total protein, biosurfactants and metabolits yields and cell hidrofobicity assessment. Four bacterial strains were elected (Bacillus megaterium, Bacillus pumilus, Pseudomonas aeruginosa and Stenotrophomonas maltophilia), forming a consortium to be used in Bioaugmentation. For soil biodegradation experiments, microbial activity was assessed by respirometry, desidrogenase, degradators/heterotrofic count and by TPH concentration for B0 and B20 and total esters for B20 and B100. At estimating degradation rates for the soils assessed, it was not observed significant differences between B0 and B20, both for the soils as for the two bioremediation approaches, showing high percentage of degradation (>90%). As for B100, the biodegradation of total esters was higher on bioaugmentation for both soils. Although bioaugmentation have not shown differences in biodegradability between B0 and B20, the addition of microbial consortia associated to macronutrients inoculated in the soil was important to increase the degradation rates of B100 treatment.

Os actinomicetos são bactérias Gram positivas predominantemente filamentosas, encontradas principalmente no solo. Existem poucos estudos sobre sua capacidade em degradar combustíveis, embora alguns autores afirmem que são bons candidatos para aplicação na biorremediação de solos contaminados com hidrocarbonetos. Os principais objetivos do presente trabalho foram a identificação de actinomicetos provenientes de solo impactado com hidrocarbonetos de petróleo e a seleção, dentre isolados de solo com e sem histórico de contaminação, de actinomicetos capazes de degradar misturas de diesel e biodiesel de soja (B0, B10 e B100) e de produzir as enzimas lipase e esterase. Através de análises morfológicas e moleculares, 94,5% dos isolados de landfarming foram identificados como pertencentes ao gênero Streptomyces. Três isolados de Streptomyces sp. apresentaram o gene alkB, mas apenas um deles foi capaz de degradar diesel (B0). Os isolados de solo impactado e não impactado, quando comparados, apresentaram perfis de degradação muito semelhantes, pois todos que foram capazes de degradar combustíveis utilizaram preferencialmente o biodiesel. A seleção de potenciais degradadores foi realizada a partir da utilização do indicador-redox DCPIP, crescimento em meio sólido com óleo como única fonte de carbono e produção das enzimas lipase e esterase. Os dois isolados selecionados foram utilizados no ensaio de biodegradação do biodiesel (B100) em meio líquido. Através da análise das amostras de biodiesel pela espectroscopia de infravermelho no tempo final (28 dias) da curva de crescimento, pôde-se inferir que a formação de um produto de degradação não está necessariamente relacionada à degradação dos ésteres do biodiesel, podendo indicar a degradação de algum subproduto gerado na transesterificação do óleo de soja. / Actinomycetes are Gram positive bacteria, predominantly filamentous, mainly found in soil. Few studies assess their ability for fuel degradation, although some authors state that they are good candidates for hydrocarbon bioremediation application. The main objectives of this study were to identify actinomycetes obtained from petroleum hydrocarbon contaminated soil, and to select actinomycetes that degrade diesel and soybean biodiesel blends (B0, B10 and B100) and produce lipases and esterases, among soil isolates with and without contamination history. Identification through morphological and molecular analysis showed that 94,5% of the landfarming isolates belong to the genus Streptomyces. Three Streptomyces sp. isolates showed the alkB gene, although only one of them was capable of degrading diesel (B0). The comparison between isolates from contaminated and not contaminated soil showed they have similar degradation profiles, since all isolates with ability for degrading fuel mainly used biodiesel as carbon source. The selection of microorganisms with potential for degradation was conducted using DCPIP redox indicator, growth in solid medium with oil as the sole carbon source, and production of lipases and esterases. Both selected isolates were used in the biodiesel biodegradation assay (B100) in liquid medium. The analysis of biodiesel samples through infrared spectroscopy in the end time (28 days) of the growth curve showed that the formation of a degradation product is not necessarily related to the degradation of biodiesel ester, but it may indicate the degradation of subproducts generated in the transesterification of soybean oil.

O uso crescente de biodiesel na matriz energética mundial, como alternativa ao uso dos combustíveis fósseis, tem mobilizado setores da sociedade na tentativa de preservar a qualidade ao longo de toda a cadeia de produção, distribuição e armazenamento. A suscetibilidade á contaminação microbiana do biodiesel nas misturas diesel e biodiesel, durante o armazenamento é uma das vulnerabilidades deste biocombustível. Neste trabalho avaliou-se o efeito do biodiesel, nas concentrações B5, B10, B50 e B100 sobre o crescimento microbiano na interface óleo-água por sequenciamento de alto rendimento, DGGE e qPCR; e, avaliou-se a biodegradação do combustível por GC/qMS e infravermelho, em microcosmos com microrganismos nativos do combustível e com adição de inóculo não caracterizado. As concentrações (0, 500, 1000 ppm) do biocida 3’-metilene bis(5-methyloxazolidine)(MBO)puro, e presente em um pacote de aditivos multifuncional (50%) foram avaliadas para controlar a contaminação microbiana. Observou-se que o biodiesel teve um efeito positivo sobre o crescimento microbiano, em que B100 e B50 apresentaram os maiores valores de biomassa na interface óleo-água. A análise por sequenciamento de alto rendimento mostrou que a população bacteriana apresentou abundâncias relativas diferentes nas misturas avaliadas para os principais filos encontrados Actinobateria, Firmicutes e Proteobacteria. Cladosporium sp. foi o fungo predominante em B100 e B50. Verificou-se, por qPCR, que o biofilme apresentou cerca de 70% de fungos e 30% de bactérias em sua composição As maiores porcentagens de biodegradação dos ésteres de ácidos graxos do biodiesel ocorreram em B5. Em B10 e B50 ocorreram as maiores porcentagens de degradação dos n-alcanos. Entre as concentrações testadas, apenas 500 ppm MBO 50% (a.s.) não controlou, e provocou mudanças na comunidade, além de promover o crescimento microbiano. Os resultados mostraram que teor de biodiesel e o perfil da comunidade inicial (inóculo ou nativa) interferem na composição final do biofilme e na biodegradação do combustível durante o armazenamento simulado. / The growing use of biodiesel in the world energy matrix as an alternative to fossil fuels, demand studies about the effect of biofuel addition in microbial contamination during storage. Understand their impact on the fuel and prevent damage is fundamental during the storage time to ensure to the consumer a final product with quality.We assessed the effect of biodiesel B5, B10, B50 and B100 on microbial growth in oil-water interface, in microcosms with fuel native microrganims or with uncharacterized innoculum. We evaluated the microbial communitie by high-throughput sequencing, DGGE and qPCR; we evaluated fuel biodegradation by GC/qMS and infrared. The effect of 3’-methylenebis(5- methyloxazolidine) (MBO) biocide were tested in different concentrations (0, 500, 1000 ppm) as pure and presente in a additve multifuncional package to control the microbial contamination. We observed a positive effect of biodiesel in microbial growth, and B100 e B50 show the greatest biomass values at oilwater interface. High-throughput sequencing revealed differet relative adundances of microbial communities in the evalueted blends, and the principal phyla found werer Actinobateria, Firmicutes and Proteobacteria. Cladosporium sp. were the predominat fungi in B100 and B50. FAMES showed the greatest biodegradation percetage in B5; and, n-alcans in B10 and B50. qPCR analysis revealed that the biofilm is composed by 70% fungi and 30% bacteria. 500 ppm (as supplied) MBO 50% did not control the microbial growth and an interfacial biofilm was formed. Our results show that biodiesel level in the fuel and the initial communitie (native or innoculum) affect the final biofilm composition, and influence the fuel biodegradation in simulated storage.

O biodiesel devido a sua natureza predominantemente composta por ésteres de ácidos graxos apresenta alta suscetibilidade à oxidação e à contaminação microbiana durante a estocagem. Algumas medidas de controle como a utilização de aditivos alternativos ou comerciais podem minimizar a ocorrência destes problemas. O objetivo do trabalho foi avaliar a atividade antimicrobiana de dois antioxidantes comerciais: butil-hidroxi-tolueno (BHT) e terc-butil-hidroquinona (TBHQ) e um bio-óleo experimental em meio de cultura. Em escala laboratorial, diferentes concentrações de TBHQ (0, 50, 100, 200, 300 e 600 ppm) foram adicionadas ao biodiesel de soja nas condições de como recebido, com e sem adição de inóculo (ASTM E1259-10) em meio mineral mínimo Bushnell-Haas a 30°C por 45 dias. Foram determinadas as concentrações inibitória e biocida mínimas do bio-óleo experimental adicionado à mistura B10 com três micro-organismos deteriogênicos (Paecilomyces variotii, Candida silvicola e Bacillus pumilus) e um inóculo não caracterizado conforme Norma ASTM E1259-10. Diferentes concentrações (0; 0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9 e 10%) foram testadas por 10 dias sob 30°C. A caracterização dos compostos responsáveis pela inibição microbiana deste ensaio foi realizada por Cromatografia Gasosa Bidimensional Abrangente acoplada a Espectrometria de Massas por tempo de vôo. Após o final dos ensaios, verificou-se que em ambas as condições as comunidades bacterianas e fúngicas desenvolvidas apresentaram perfis genotípicos diferentes que não puderam ser relacionados com a concentração de TBHQ utilizada, assim como os valores de biomassa. A estabilidade oxidativa foi mantida dentro do período mínimo durante o ensaio. Os valores de viscosidade cinemática, índice de acidez e teor de água da fase oleosa aumentaram ao longo de 45 dias, caracterizando o biodiesel como fora da especificação. Não foi observada degradação dos ésteres avaliados presentes na fase oleosa nas condições de ensaio. O BHT não apresentou atividade antimicrobiana. O bio-óleo apresentou atividade antimicrobiana na faixa de 0,25% a 4% e a análise cromatográfica dos compostos que conferiram a característica antimicrobiana ao bio-óleo apresentou um perfil majoritário de compostos fenólicos seguido de cetonas.

O mercúrio (Hg) é um dos metais com maior impacto sobre os ecossistemas e sua presença no ambiente tem origem natural ou antropogênica. O acúmulo do mercúrio no ambiente tem afetado a integridade dos ecossistemas e a saúde do homem. Contudo, algumas bactérias desenvolveram mecanismos de resistência, e com isso desempenham um papel muito importante na redução enzimática de Hg (II) a Hg0, a qual é uma forma volátil e de menor toxicidade deste metal. Assim, a redução microbiana de Hg (II) representa um recurso para desenvolvimento de métodos alternativos de tratamento de resíduos que contenham este metal, oferecendo vantagens, como baixo custo operacional e alta eficiência na remoção de mercúrio. Deste modo, os objetivos do estudo foram isolar microrganismos resistentes a mercúrio; determinar a concentração inibitória mínima de Hg; bem como, estimar a capacidade de volatilização de mercúrio pelos microrganismos selecionados; a dinâmica da volatilização do mercúrio; e a caracterização da enzima mercúrio redutase produzida pelo isolado B50A. Foram selecionadas 16 bactérias Gram-negativas resistentes a altas concentrações de mercúrio (50 mg L-1 a 210 mg L-1), sendo que todos os isolados foram capazes de volatilizar este metal. Os isolados B50A e M50C, volatilizaram 86% do mercúrio presente no meio e a remoção de Hg (II) não dependeu de altas taxas de crescimento populacional. A enzima presente no extrato bruto de B50A apresentou atividade ótima em pH 8, e temperaturas entre 37ºC e 45ºC. Os íons NH4 +, Ba2+, Sn2+, Ni2+ e Cd2+ não inibiram nem estimularam significativamente (p>0,05) a atividade da mercúrio redutase do isolado B50A, porém ocorreu queda significativa (p>0,05) da atividade na presença de Ca2+, Cu+ e K+. As bactérias isoladas e a enzima de B50A foram eficientes na redução de Hg (II) a Hg0, o que evidencia o potencial destes microrganismos para desenvolvimento de tecnologias e processos de biorremediação de resíduos contaminados com mercúrio. / Mercury (Hg) is one of the metals that has had profound influence on all ecosystems, and can occur in the in the environment as a natural and anthropogenic phenomenon. The accumulation of mercury has affected the integrity of ecosystems and human health. However, some bacterias have developed biological mechanisms for mercury resistance, and subsequently perform an important role in the enzymatic reduction of Hg(II) to Hg(0), this being a volatile and less toxic form of the metal.The process of microbial Hg (II) reduction represents an area of development for alternative methods of waste treatment, with potentially low operating costs and high removal efficiencies. This study presents the screening of microrganisms resistant to mercury, and the determination of the minimum inhibitory concentration of Hg. An estimation of the mercury volatilization by selected microorganisms, the dynamics of volatilization, and the characterization of mercury reductase produced by the isolated B50A, are all addressed. Sixteen Gram-negative bacteria resistant to high concentrations of mercury (50 mg L-1 to 210 mg L-1) were selected, and these isolates showed ability to volatilize the metal. The dynamics of the volatilization of the B50A and M50C isolates demonstrated that in only 4 hours of incubation it was possible to volatilize 86% of the mercury present in the culture. The latter also demonstrating that the removal of Hg (II) is independent of high biomass formation. The enzyme present in the crude extract of B50A showed optimal activity at pH 8 and temperatures ranging between 37 and 45°C. The presence of NH 4 +, Ba2+, Sn2+, Ni2+ and Cd2+ did not significantly (p<0,05) inhibited or stimulated the activity of mercury reductase B50A, but significant (p<0,05) reduction in activity was observed in the presence of Ca2+, Cu+ and K+ . The isolates bacteria and mercury reductase produced by the isolated B50A were efficient in reducing Hg (II) to Hg0, this demonstrated the potential of these microorganisms to augment technologies for bioremediation processes for waste contaminated with mercury.