Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-05-02T23:09:41Z No. of bitstreams: 1 JaciaraSilvaDeAraujo_DISSERT.pdf: 3582579 bytes, checksum: 0ffd0a78742cd7c6ce96539f77d9074f (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-05-07T22:21:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JaciaraSilvaDeAraujo_DISSERT.pdf: 3582579 bytes, checksum: 0ffd0a78742cd7c6ce96539f77d9074f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-07T22:21:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JaciaraSilvaDeAraujo_DISSERT.pdf: 3582579 bytes, checksum: 0ffd0a78742cd7c6ce96539f77d9074f (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Biossurfactantes são compostos anfifílicos de origem microbiana, os quais surgem como alternativa ao uso dos surfactantes químicos devido ao fato destes serem sintetizados a partir de derivados de petróleo, por conseguinte, bastante agressivos ao meio ambiente. Em contrapartida, os surfactantes biológicos além de possuírem propriedades semelhantes às dos surfactantes químicos, possuem também vantagens sobre eles: biodegradabilidade e estabilidade em condições drásticas de pH, temperatura e salinidade. Diante disso, vários estudos vêm se desenvolvendo a fim de tornar a produção dos biossurfactantes viável à sua comercialização. Grande parte das pesquisas tem como objetivo avaliar a produção desses compostos utilizando diferentes fontes renováveis e investigar suas propriedades surfactantes. Os ramnolipídeos, biossurfactantes produzidos por bactérias e pertencentes ao grupo dos glicolipídeos, são aplicados em diversas áreas industriais (petrolífera, agrícola, farmacêutica, etc.) devido às suas várias propriedades: emulsificante, solubilizante, molhante, dentre outras. Dessa forma, o presente trabalho tem como finalidade verificar a produção de ramnolipídeo por Pseudomonas aeruginosa AP029-GLVIIA, variando-se a concentração de substrato: glicose (10, 18 e 26 g/L) e a percentagem de inóculo (3, 10 e 17%) durante 72 horas de cultivo. Avaliou-se durante esse tempo o crescimento celular (X), a concentração de glicose consumida (S), o ramnolipídeo produzido (P), o pH do sistema e a produção de proteínas totais. Foram realizados cinco ensaios dos quais a melhor condição avaliada (26 g/L de glicose e 3% de inóculo) produziu 0,84 ± 0,06 g/L de ramnolipídeo em 24 horas, fator de conversão de biomassa em produto (YP/X) de 0,260 g/g, fator de conversão de substrato em produto (YP/S) de 0,034 g/g e produtividade em produto (PP) de 0,021 g/L∙h. Neste ensaio a biomassa alcançou o maior valor dentre todos os cultivos realizados (2,5 ± 0,041 g/L), o pH variou entre 5,8 e 8 e o consumo de substrato alcançou 82,45% ao fim do experimento. A partir do melhor resultado fez-se o estudo do índice de emulsificação e da atividade emulsificante avaliando seis solventes: querosene, hexadecano, tolueno, óleo de soja, de milho e de motor, dos quais o óleo de motor apresentou as melhores respostas: índice de emulsificação de 77,55% nas primeiras 24 horas e elevada estabilidade emulsificante, 2,23 U. Em seguida, a eficiência do biossurfactante na remoção de petróleo presente em areia foi avaliada em 16,8% e a atividade antimicrobiana do ramnolipídeo contra espécies fúngicas foi determinada, mostrando a sua capacidade em inibir fungos das espécies Candida tropicalis e Candida albicans. Deste modo, os resultados obtidos comprovam o potencial do ramnolipídeo produzido para aplicações biotecnológicas. / Biosurfactants are amphiphilic compounds of microbial origin, which have aroused as an alternative to the use of chemical surfactants, due to the fact that they are synthesized from petroleum derivatives, therefore, very aggressive to the environment. In addition to, biological surfactants have properties similar to the chemical surfactants and also have some advantages over them such as biodegradability and stability in different pH, temperature and salinity conditions. In face of this situation, several studies have been developed in order to make the production of biosurfactants viable for commercialization. The most researches aim to analyze the production of these compounds using different renewable sources and investigate their surfactant properties. The rhamnolipids, which are biosurfactants produced by bacteria and belonging to the group of glycolipids, are applied in several industrial areas due to its various properties as emulsifying, solubilizing, wetting, so on. Thus, this work aims to verify the production of rhamnolipid by Pseudomonas aeruginosa AP029-GLVIIA, changing the following parameters: the concentration of glucose (10, 18 and 26 g / L) and the inoculum percentage (3, 10 and 17%) for 72 hours. Along with time the cell growth (X), the glucose concentration consumed (S), the produced rhamnolipid (P), the pH of the system and the production of total proteins were assessed. Five trials were performed and the best condition (26 g / L glucose and 3 ml inoculum) produced 0.838 ± 0.064 g/ L ramnolipid in 24 hours, biomass conversion factor in product (YP/X) of 0.260 g/g, substrate conversion factor in product (YP/S) of 0.034 g/g and product productivity (PP) of 0.021 g/L∙h. At this assay, the biomass reached the highest value among all cultures (2.5 ± 0.041 g/L), pH ranged from 5.8 to 8 and substrate consumption reached 82.45% at the end of the experiment. From the best outcome, there were studied the emulsification index and the emulsifying activity with six different solvents: kerosene, hexadecane, toluene, soybean oil, corn oil and motor oil. The last one presented the best response with emulsification index of 77.55% in the first 24 hours and high emulsifying stability, 2.23 U. Then, the efficiency of the biosurfactant in the removal of oil present in sand was evaluated in 16.8% and the antimicrobial activity of the ramnolipid against fungal species were determined. Therefore, this outcome shows out the ability of the ramnolipid to inhibit fungi of the species Candida tropicalis and Candida albicans. At last, the obtained results prove the potential of the rhamnolipid produced for biotechnological applications.

Orientador: Ederio Dino Bidoia / Coorientador: Jonas Contiero / Banca: Leopoldo Sussumu Matsumoto / Banca: Suzan Pantaroto de Vasconcellos / Banca: Maria Aparecida Marin Morales / Banca: Dejanira de Franceschi de Angelis / Resumo: Acidentes ambientais com petróleo e derivados causam danos consideráveis ao meio ambiente, gerando uma preocupação pública enorme, que pressiona para soluções rápidas e econômicas. No Brasil, os maiores responsáveis por acidentes com hidrocarbonetos de petróleo são os postos de combustíveis devido a vazamentos acidentais e a derrames em tanques de armazenagem, os quais geralmente contêm combustíveis e óleos lubrificantes. Assim, dentre as alternativas de tratamento, a biorremediação emerge como a menos agressiva e a mais adequada para manutenção do equilíbrio ecológico. Uma melhor eficiência no tratamento biológico é conquistada adotando estratégias como a bioaumentação e a aplicação de surfactantes, cujas propriedades tensoativas aumentam a biodisponibilidade de compostos hidrofóbicos. Neste sentido, os biossurfactantes tornam-se adequados em substituir os produtos de origem sintética uma vez que possuem vantagens, tais como: maior diversidade estrutural, baixa toxicidade e alta biodegradabilidade. Apesar dos inúmeros benefícios apresentados pelos biotensoativos, eles não são comercialmente utilizados devido ao alto custo de produção. O objetivo deste trabalho foi avaliar a biodegradação do óleo lubrificante automotivo usado associado ao solo pela aplicação de diferentes soluções de surfactantes químicos e biossurfactante produzido por Pseudomonas aeruginosa LBI a partir de um resíduo agroindustrial. Também, foi analisada a eficiência do processo de biorremediação quanto: ao metabolismo microbiano, aos parâmetros físicoquímicos do solo, à ecotoxicidade do meio e à diversidade da comunidade microbiana. Inicialmente, foi demonstrado que a bactéria P. aeruginosa LBI foi capaz de produzir ramnolipídios a partir de borra de soja como única fonte de carbono. No processo de biodegradação do óleo lubrificante usado, a adição de surfactantes melhorou sua eficiência com destaque ao... / Abstract: Environmental impacts with petroleum and its derivatives cause considerable damage and a huge public concern pressing for quick and economic solutions. According to alternatives treatment for hydrocarbons contamination, bioremediation represents a viable process to maintain the ecological balance. Also, a better efficiency in biological treatment is achieved by adopting strategies such as bioaugmentation and application of surfactants, whose properties increase the hydrophobic compounds bioavailability. Thereby, biosurfactants become appropriated to substitute synthetic since their advantages: high structural diversity, low toxicity and high biodegradability. Despite the many benefits presented by biosurfactants, they are not commercially used due to the high production cost. The purpose of this study was to evaluate the biodegradation of waste automotive lubricant oil in soil by application of different surfactants solutions (chemical and biosurfactant produced by Pseudomonas aeruginosa LBI from an agroindustrial residue). Besides, the efficiency of bioremediation process was analyzed as: microbial metabolism, physico-chemical parameters, ecotoxicity and diversity of microbial community. Initially, the results showed that P. aeruginosa LBI was able to produce rhamnolipids from soybean soapstock. In biodegradation process, surfactants and bioaugmentation improved the microbial activity. Therefore, the biological treatment increased CFU number for bacteria and fungi and it was able to reduce phytotoxic effects and heavy metals concentration in relation to original contamination. Likewise, microbial community dynamics during bioremediation set a different profile when it was compared with the initial time. However, treatments with chemical detergent had low microbial amount and high phytotoxicity even after 180 days. Thus, the combination of bioaugmentation and Tween80 or rhamnolipid applications were effective and environmentally viable... / Doutor

Orientador: Carlos Renato Corso / Banca: Cassiana Maria Reganhan Coneglian / Banca: Edério Dino Bidóia / Resumo: Atualmente com o crescente desenvolvimento do setor industrial, o problema da poluição ambiental tem sido de caráter mundial. O meio ambiente vem sofrendo degradação demasiada causada, principalmente, pelos esgotos domésticos e industriais que prejudicam o ecossistema aquático. No caso das indústrias têxteis, além da utilização de corantes durante a etapa de tingimento e consumo de aditivos, surgem os inconvenientes relacionados com a liberação de corantes não fixados e não degradados nos processos convencionais de tratamento, que contaminam os efluentes e, quando não são removidos destes, impedem a passagem de radiação solar, afetando a biota dos ecossistemas aquáticos. Portanto, a busca por alternativas de remoção desses corantes de efluentes, gerados durante o tingimento, tem sido cada vez mais explorada e a técnica da biossorção/adsorção vinculada com a imobilização de células em materiais naturalmente sólidos e de baixo custo, têm se apresentado como método mais efetivo e econômico para o tratamento de efluentes têxteis. Além disso, tem-se utilizado muito a imobilização de células a fim de que células livres em suspensão fiquem aderidas a superfícies, preferencialmente, mais densas que o efluente, para que ocorra a decantação e remoção de algumas moléculas tóxicas do efluente, tendendo, geralmente, a aumentar a eficiência desses processos. Consequentemente, este trabalho teve como objetivo a remoção do corante Direct Red 23 (DR 23) através da aplicação das técnicas de adsorção/biossorção, nos pH's 2,50; 4,50 e 6,50. O adsorvente utilizado para a prática da técnica foi o resíduo produzido do lixamento de madeira: a serragem de peroba, in natura e submetida a três tratamento diferentes, sendo eles, com ácido sulfúrico, hidróxido de sódio e Polietilenoimina (PEI) onde permanecia em contato com soluções 2%, de cada um, por 24 horas. Após o tratamento a serragem era... / Abstract: Presently with the growing development of the industrial sector, the problem of environmental pollution has been an international character. The environment has suffered too much degradation caused mainly by domestic and industrial sewage that harm the aquatic ecosystem. In the case of textiles, apart from the use of dyes during the dyeing step and consumption of additives, there are drawbacks related to the release of unfixed dyes and not degraded in conventional treatment processes that contaminate effluent and, when not these removed, preventing the passage of solar radiation, affecting the biota of aquatic ecosystems. Therefore, the search for alternative removal of these dyes effluent generated during dyeing, has been increasingly explored the technical and biosorption / adsorption linked to the detention cells in naturally solid, low-cost materials, have been presented as a method most effective and economical for the treatment of textile effluents. Furthermore, it has been used for a long immobilization of cells so that cells free in suspension become adhered to surfaces, preferably, more dense than the effluent to the settling and removal of certain toxic molecules in the effluent to occur, tending generally , to increase the efficiency of these processes. Consequently, this study aimed to remove the dye Direct Red 23 (DR 23) by applying the techniques of adsorption /biosorption in pH 's 2.50; 4.50 and 6.50. The adsorbent used for the practice of the technique was the residue produced from sanding wood: mahogany sawing, fresh and subjected to three different treatment, namely, sulfuric acid, sodium hydroxide and remained where Polyethyleneimine 2% (PEI) contact solutions of each, for 24 hours. After treatment the sawdust was autoclaved, washed thoroughly neutralized to pH 7.0 and incubated on an environmental chamber at 50 ° C for 48 hours. The sawdust peroba also served to immobilize Saccharomyces cerevisiae cells to test the... / Mestre

Orientador: Ana Julia Fernandes Cardoso de Oliveira / Banca: Dejanira de Franceschi de Angelis / Banca: Edison Barbieri / Resumo: Uma das grandes preocupações ecológicas atuais refere-se ao impacto ambiental causado pela liberação antrópica de metais pesados em ambientes naturais, uma vez que esses poluentes são extremamente ubíquos e persistentes. Em altas concentrações metais pesados são extremamente tóxicos a bactérias, sendo capazes de influenciar na sua densidade e atividade metabólica. Por sua vez, bactérias são capazes de desenvolver mecanismos de resistência a metais pesados sendo importantes em estudos de biorremediação de áreas contaminadas por metais pesados. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi analisar a ocorrência e distribuição de bactérias resistentes a metais pesados na Baía do Araça em São Sebastião, SP. Do total de cepas isoladas, 12% foram sensíveis a todos os metais. Foi possível observar que a maior porcentagem de cepas resistentes se encontravam na região de sublitoral que é mais próxima ao canal de São Sebastião onde se concentra a atividade portuária. As cepas isoladas foram mais resistentes ao Cr, seguido de Zn, Cd e Cu. Em relação a concentração mínima inibitória, para o Cd foram poucas as cepas que resistiram a concentrações maiores que 200 μg mL-1. Já para o Cr, 36% das cepas cresceram mesmo na concentração de 3200 μg mL-1. Para Zn e Cu, poucas cepas (4% e 2%, respectivamente) cresceram na concentração 1600 μg mL-1 e nenhuma conseguiu resistir à maior concentração (3200 μg mL-1). Bacillus sp foi o genero com maior frequência de isolados, o que pode sugerir dominância em áreas contaminadas por metais pesados, especialmente as espécias Bacillus cereus e Bacillus pumilus. Staphyloccus sp, Planococcus maritmus e Vibrio alginoticus também foram isolados sugerindo potencial para utilização em processos de biorremediação / Abstract: One of the major ecological concerns, nowadays, refers to anthropogenic environmental impact caused by heavy metals release in diverses natural environments, since these pollutants are extremely persistent and pervasive. At high concentration heavy metals are extremely toxic to bacteria, being able to influence the density and metabolic activity. However, bacteria are capable to develop heavy metal resistance mechanisms in the environment, being important in bioremediation of contaminated areas. Therefore, the purpose of the study was to assess the occurrence and distribution of heavy metal resistance bacteria in Araça Bay, São Sebastião - SP. 12% of the isolated bacteria were sensitive to all metals. It was observed that the highest percentage of resistant strains were in the subtidal region that is closest to the São Sebastião channel, where port activity are concentrated. Bacterial isolates were more resistant to Cr, followed by Zn, Cd and Cu. Regarding the minimum inhibitory concentration, a lower number of strains resisted levels greater than 200 mg L-1 for Cd. While for Cr, 36% of the strains grew even at a concentration of 3200 mg L-1. For Zn, Cu, few strains (4% and 2%, respectively) grew in higher concentrations like 1600 mg L-1 and none could withstand the highest concentration (3200 mg L-1). Bacillus sp was the most isolated genera and may be a dominant genre in heavy metal contaminated areas, especially species Bacillus pumilus and Bacillus cereus. Staphylococcus sp, Planococcus maritmus and Vibrio aginoliticus were also isolated and have potential for use in bioremediation of contaminated sites / Mestre

Orientador: Eliana Gertrudes Macedo Lemos / Banca: Alessandro Minillo / Banca: Janete Apparecida Desidério Sena / Resumo: A estratégia de clonagem e sequenciamento do gene 16S rRNA é uma das técnicas moleculares que permite estimar e comparar a diversidade microbiana de diferentes amostras ambientais. O objetivo deste trabalho foi estimar a diversidade de microrganismos pertencentes ao Domínio Bactéria em um consórcio degradador de óleo diesel, por meio do sequenciamento parcial do gene 16S rRNA, assim como desenvolver uma nova metodologia de rastreamento em bibliotecas metagenômicas. O consórcio bacteriano foi obtido através de solo enriquecido com óleo diesel. O DNA metagenômico foi extraído com o auxílio do kit Fast DNA spin Kit for soil (Bio101- Quantum Biotechnologies) e amplificado por uma reação de PCR (Reação em Cadeia da Polimerase) com os oligonucleotídeos iniciadores FD1 e RD1 específicos para a o gene 16S rRNA. Os produtos de PCR foram clonados em vetor pGEM T Easy (Promega) e transformados em células competentes de Escherichia Coli DH5 . O sequenciamento parcial dos clones foi feito com oligonucleotideos universais do vetor. Para a prospecção gênica foi utilizado membranas de nylon com "pools" de DNA de todas as placas. A biblioteca obtida gerou 431 clones. Os clones obtidos apresentaram similaridade com o filo Proteobacteria, com representantes das classes Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteira e Betaproteobacteria. O gênero Pseudomonas apresentou-se com maior frequência de clones na biblioteca. O "software" DOTUR foi usado para determinar o número de unidades taxonômicas operacionais (OTUs). A curva de extinção indicou que os 431 clones sequenciado foram suficientes para estimar a diversidade bacteriana do consórcio. A metodologia testada baseado em "pools" de DNA foi eficiente na detecção e isolamento do gene Alkb na bilbioteca metagenomica. / Abstract: Cloning and sequencing of 16S rRNA gene it is one of the molecular techniques that permits estimate and compare the microbial diversity of different environmental samples. The aim of this work was estimate the diversity of microorganisms that belong to Bacteria domain in a consortium specialized in diesel oil degradation, through partial sequencing of 16S rRNA gene, as well as develop a new methodology for screening libraries in metagenomics. This consortium was obtained through enrichments achieved using diesel oil in soil samples. The metagenomic DNA was obtained using Fast DNA spin Kit for soil (Bio 101-Quantum Biotechnologies) and amplified by PCR (Polymerase chain reaction) with FD1 and RD1 oligonucleotides, which are specific for 16S rRNA gene. The PCR products were cloned into pGEM-TEasy vector (Promega) and Escherichia coli DH5 was used as the host cell for recombinant DNAs. The partial clones sequencing was obtained using universal primers of the vector. For the exploration of gene were used nylon membranes with Pools of DNA from all plates. The library generated from 431 clones. All clones sequenced showed similarity with the phylum Proteobacteria, distributed in Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteira and Betaproteobacteria classes. The Pseudomonas genus was the most abundant genus found in the metagenomic library. The DOTUR software was used to assigns sequences to operational taxonomic units (OTUs). Using the OTUs composition data, rarefaction curves were made to show that 431 sequences were enough to obtain a satisfactory coverage of diversity of the microbial consortium. The test methodology based on Pools of DNA isolation was effective in detecting the gene Alkb Library metagenomics. / Mestre

Orientador: Carmem Silvia Fontanetti Christofoletti / Banca: Patricia Pasquali Parise Maltempi / Banca: José Augusto de Oliveira David / Banca: Maria Aparecida Marin-Morales / Banca: Elaine Cristina Mathias da Silva Zacarin / Resumo: O sistema de biorremediação denominado landfarming tem sido utilizado por refinarias de petróleo para dispor e tratar, em grandes áreas de solo, localizadas na própria indústria, o resíduo sólido final gerado, que é composto por uma emulsão formada por água, diversas frações de hidrocarbonetos e metais. Contudo, em landfarmings, a biodegradação de algumas classes de hidrocarbonetos pode levar tempo, meses ou anos. Desse modo, tratamentos complementares podem ser utilizados, visando estimular o metabolismo microbiano, tais como a adição de agentes descompactantes e nutrientes no solo. O progresso da biorremediação pode ser acompanhado por meio de medidas da concentração dos contaminantes de interesse, pela análise do metabolismo microbiano e por meio de ensaios biológicos que mensuram as atividades tóxica, genotóxica e mutagênica das amostras avaliadas. O objetivo do presente trabalho foi investigar os efeitos da adição de dois resíduos agroindustriais, casca de arroz e vinhaça, na biorremediação, na genotoxicidade e na mutagenicidade de um solo de landfarming proveniente de uma refinaria de petróleo, por meio de análises químicas, taxa de CO2 liberado por microrganismos e por meio do teste de anormalidades mitóticas e cromossômicas na espécie vegetal Allium cepa. Também foi objetivo desse trabalho avaliar o potencial bioindicador do invertebrado terrestre Rhinocricus padbergi após exposição a amostras do landfarming desativado. Análises histológicas e histoquímicas no intestino médio e no corpo gorduroso perivisceral do diplópodo foram realizadas. Os resultados do presente trabalho mostraram que a casca de arroz, empregada como agente descompactante do solo, constitui uma alternativa economicamente viável para a biorremediação de resíduos derivados da indústria do petróleo. A adição desse material promoveu um aumento da quantidade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The bioremediation system called landfarming has been used by petroleum refineries to dispose and treat, in large areas of soil, located in the own industry, the final solid residue generated, which is composed by an emulsion formed by water, several fractions of hydrocarbons and metals. However, in landfarmings, the biodegradation of some classes of hydrocarbons can take time, months or years. Thus, complementary treatments can be used in order to stimulate the microbial metabolism, such as addition of uncompressing agents and nutrients in the soil. The bioremediation progress can be monitored by measuring the concentrations of contaminants of interest, by the analysis of the microbial metabolism and by biological assays that measure toxic, genotoxic and mutagenic activities of the assessed samples. The aim of this study was to investigate the effects of adding two agroindustrial residues, rice hull and vinasse, in the bioremediation, genotoxicity and mutagenicity of a soil of landfarming from a petroleum refinery by chemical analyses, rate of CO2 released by microorganisms and by the mitotic and chromosomal abnormalities test in the plant species Allium cepa. It was also objective of this study assess the bioindicator potential of the terrestrial invertebrate Rhinocricus padbergi after exposure to deactivated landfarming samples. Histological and histochemical analyses of the midgut and fat body of this invertebrate were also carried out. The results of this study showed that rice hull, used as an uncompressing agent of the soil, constitutes an economically viable alternative for the bioremediation of residues derived from petroleum industry. The addition of this material promoted an increase in the quantity of CO2 released, decreased the concentration of total petroleum hydrocarbons (TPHs) of the landfarming soil and reduced its genotoxicity. On the contrary, vinasse... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

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 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.

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%).

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.