Orientadora: Derlene Attili de Angelis / Coorientador: Fernando Carlos Pagnocca / Banca: Vania Aparecida Vicente / Banca: Lara Durães Sette / Resumo: A introdução de xenobióticos no ambiente por ações antrópicas é um quadro que se tornou comum principalmente desde a revolução industrial. O petróleo e seus derivados são os principais poluidores da atualidade. Associada às contaminações, uma séria devastação dos ecossistemas atingidos aconteceu e permanece até os dias de hoje sendo incontáveis os prejuízos já causados à natureza. Na busca da recuperação da homeostase de locais afetados, alternativas para a remoção física, química e biológica de contaminantes foram desenvolvidas. Ao conjunto de técnicas voltadas à remoção biológica de poluentes denominamos biorremediação, atualmente melhor aceito pela comunidade cientifica, pois a utilização do metabolismo microbiano resulta em baixo ou nenhum impacto negativo para os ecossistemas. O uso de fungos na biorremediação é crescente, dentre estes os fungos melanizados compõem um grupo de interesse particular. Caracterizados pela coloração negra de suas colônias devido à deposição de melanina em sua parede celular, estudos recentes comprovaram seu envolvimento em processos de biodegradação de hidrocarbonetos, incluindo os BTEX (Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos). As características extremofílicas e o caráter oligotrófico destes fungos são aspectos importantes que corroboram seu potencial de utilização em processos de biorremediação, bem como para estudos que envolvam a bioprospecção de novos produtos naturais, como enzimas. Após anos de estudo nosso grupo preservou um número significativo de fungos filamentosos e leveduras melanizados isolados a partir de diferentes substratos ambientais associados a hidrocarbonetos. A partir deste acervo, dentre 200 isolados selecionados buscou-se aqueles com maior potencial para biodegradação de tolueno. Os dados já publicados sobre o tema embasaram o estabelecimento de uma nova proposta para triagem de microfungos assimiladores de BTEX e para a... / Abstract: The introduction of xenobiotics compounds in the environment by human activities has become a common situation since the industrial revolution. Oil and its derivatives are the main polluters nowadays. Associated with the contaminations, a grave devastation of affected ecosystems happened and remains to these days causing unmeasured damage to nature. Searching for recovery of the homeostasis of affected local, alternatives to physical, chemical and biological removal of the contaminants have been developed. The set of techniques that aim the biological removal of organic pollutants is called bioremediation, currently accepted as the best by the scientific community, because the use of microbial metabolism results in low or no negative impact on ecosystems. The use of fungi in bioremediation is growing, among them melanized fungi form a group of particular interest. Characterized by black pigmentation of their colonies due the deposition of melanin in their cell wall, recent studies have shown its involvement in processes of hydrocarbon biodegradation, including BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene and Xylenes). Extremophilic and oligotrophic characteristics of these fungi are important aspects that corroborate with their potential use in bioremediation processes, as well as studies involving bioprospecting of new natural products, such as enzymes. After years of study our group has preserved a significant number of melanized yeasts and filamentous fungi isolated from different environmental substrates associated with hydrocarbons. From 200 selected isolates of this collection, it was sought those with the greatest potential for toluene biodegradation. The already published data on the subject based the establishment of a new proposal for screening BTEX-assimilating microfungi and to elaborate adapted bottles for chromatographic analysis of headspace. In addition, morphological and molecular identification of the 200 isolates resulted in... / Mestre

Orientador: Lucia Maria Carareto Alves / Coorientador: Luciana Maria Saran / Banca: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos / Banca: Mariana Carina Frigieri Salaro / Resumo: Rizobactérias são excelentes candidatas à aplicação em processos de bioacumulação de elementos potencialmente tóxicos, pois desenvolveram mecanismos para a incorporação intracelular de uma ampla gama de íons. A sensibilidade e a capacidade de remoção de cádmio (Cd2+) de duas espécies de rizobactérias: Rizobium tropici (LBMP-C01) e Ensifer meliloti (LBMPC02), foram estudadas. A concentração mínima inibitória (CMI) das bactérias foi determinada pelo cultivo em meio contendo CdCl2.2H2O (0,025 a 4 mmol L-1). Foram realizados testes de viabilidade das células das duas estirpes na CMI e ensaios de bioacumulação com suspensões de células bacterianas nas doses de 10, 20 e 30 %(v/v) em solução contendo 100 mg L-1 de Cd2+. As estirpes LBMP-C01 e LBMP-C02 foram sensíveis a concentrações de Cd2+ superiores a 1,0 e 0,05 mmol L-1, respectivamente. As células de LBMP-C01 e LBMP-C02 apresentaram-se viáveis nas CMI 1,0 e 0,05 mmol L-1 Cd2+, respectivamente. A estirpe LBMP-C01 não removeu Cd2+ nos ensaios de bioacumulação e a estirpe LBMP-C02 foi capaz de remover 80 % deste íon em solução contendo 100 mg L-1 Cd2+, após 72 h de contato e 30 %(v/v) do bioacumulador. Os espectros de absorção molecular na região do infravermelho, de ambas as espécies estudadas praticamente não indicaram diferenças nos grupos funcionais presentes nas moléculas da biomassa celular. A observação por microscopia eletrônica de transmissão mostrou a presença de maior número de grânulos eletrodensos no citoplasma da esti... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Rhizobacteria are excellent candidates for use in the processes of bioaccumulation of potentially toxic elements because they have developed mechanisms for the intracellular uptake of a wide range of ions. Here, the sensitivity and capacity to remove cadmium (Cd2+) of two species of rhizobacteria, Rhizobium tropici (LBMP-C01) and Ensifer meliloti (LBMP-C02), were studied. The minimum inhibitory concentration (MIC) of the bacteria was determined by culturing them in medium containing CdCl2·2H2O (0.025 to 4 mmol L-1 ). Cell viability tests of the two strains were performed at MIC, and bioaccumulation assays were performed with 10, 20, and 30 %(v/v) bacterial cell suspensions in a Cd2+ solution 100 mg L-1 . Strains LBMP-C01 and LBMP-C02 were sensitive to Cd2+ concentrations above 1.0 and 0.05 mmol L-1, respectively. LBMP-C01 and LBMP-C02 cells were viable at the MICs of Cd2+ solution 1.0 and 0.05 mmol L-1, respectively. LBMP-C01 did not remove Cd2+ in the bioaccumulation assays, whereas LBMP-C02 removed 80 % of this ion in Cd2+ solution 100 mg L-1, after 72 h of contact and 30 %(v/v) of the bioaccumulator. The infrared absorption spectra of both species did not indicate differences in the functional groups present in the molecules of the cell biomass. Transmission electron microscopy showed the presence of a larger number of electron-dense granules in the cytoplasm of LBMP-C02 compared to LBMP-C01 when they were cultured with Cd2+. The LBMP-C02 strain was the most efficient i... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-06-27T15:31:26Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 366365 bytes, checksum: 7e074992e593bfccab2ba706da381e72 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T15:31:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 366365 bytes, checksum: 7e074992e593bfccab2ba706da381e72 (MD5) Previous issue date: 2005-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Cinqüenta e dois isolados microbianos pertencentes ao Laboratório de Biodiversidade e Biotecnologia para o Meio Ambiente (LBBMA) do Departamento de Microbiologia, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, foram avaliados quanto à capacidade de crescimento em gasolina pura, gasolina adicionada de 25% de etanol, benzeno, tolueno e xilenos. A capacidade de produzirem biossurfactante em substrato contendo gasolina comercial como fonte de carbono foi também avaliada. Os 16 isolados que apresentaram crescimento considerado satisfatório em meio suplementado com gasolina pura foram avaliados quanto à capacidade de utilização de benzeno, tolueno ou xileno (BTX) como fontes exclusivas de carbono. Os quatro melhores foram selecionados para comporem um consórcio microbiano a ser estudado em biorreatores construídos para esse fim, sendo identificados pela análise de ésteres metílicos de ácidos graxos (FAME) como sendo: Stenotrophomonas maltophilia (isolado BBMA 105A), Sphingomonas capsulata (isolado LBBMA 178b) e Pseudomonas balearica (isolado LBBMA 193).O isolado BBMA B1 encontra-se em vias de identificação. Além desses, o isolado LBBMA 53A, identificado como Pseudomonas aeruginosa e o isolado LBBMA 178, também pertencente ao gênero Pseudomonas, foram selecionados por serem os mais eficazes quanto à produção de biossurfactantes. A identificação de S. capsulata como degradadora de tolueno e de P. balearica como degradadora de xileno, representa o acréscimo de mais uma característica metabólica relevante na descrição dessas espécies. O estudo da otimização do processo de biorremediação de amostra de solo contaminado com gasolina em biorreatores, considerando as variáveis fornecimento de oxigênio, fornecimento de nutrientes minerais e inoculação do consórcio bacteriano, permitiu a seleção das condições propícias à degradação de BTX pelo consócio microbiano selecionado. O consórcio microbiano demonstrou ser eficiente na biorremediação de solo contaminado com gasolina comercial. A utilização de um composto liberador de oxigênio não foi eficiente em estimular a biodegradação de hidrocarbonetos. A injeção de ar foi comprovadamente a melhor forma de suprimento de oxigênio ao processo de biorremediação conduzido em birreatores. A inoculação do slurry com o consórcio selecionado neste trabalho promoveu um aumento significativo da degradação dos componentes da gasolina, em especial BTX, demonstrando ser uma estratégia promissora para a biorremediação de solos contaminados com gasolina. / Fifty two microbial isolates belonging to the Laboratory of Biodiversity and Biotechnology for the Environment (LBBMA), of the Department of Microbiology of the University of Viçosa, Viçosa, MG, were evaluated for their capacity to grow in gasohol (ethanol 25%), benzene, toluene and xylenes. The producing biosurfactants in mineral medium with gasohol sole carbon source was also evaluated. Among the 52 isolates, 16 were able to grow satisfactory in gasohol mineral medium. These isolates were evaluated further for their capacity to use benzene, toluene or xylenes (BTX) as sources of carbon. Four isolates were selected to be part of a bacterial consortium for bioremediation of gasohol contaminated soil in bioreactors. These isolates were identified by fatty acid methyl ester (FAME) analysis as: Stenotrophomonas maltophilia (LBBMA 105A), Sphingomonas capsulata (LBBMA 178b) Pseudomonas balearica (LBBMA 193). The isolate LBBMA B1 is under identification. Isolates LBBMA 53A, identified as Pseudomonas aeruginosa and LBBMA 178, a Pseudomonas sp., were also selected as efficient biosurfactant producing members of the microbial consortium. The identification of S. capsulata as able to use toluene and of P. balearica as able to use xylene, represents the inclusion of another relevant metabolic characteristic for the description of these species. The optimization of the bioremediation of soil samples contaminated with gasohol in bioreactors, allowed the selection of the most appropriate conditions for the degradation of BTX by the selected bacterial consortium. Microbial consortium was found to be efficient in bioremediation of soil contaminated with brazilian gasohol. The use of an oxygen-releasing compound was not efficient in stimulating biodegradation of hydrocarbons. Air injection was proved to be the best way of supplying oxygen to the bioremediation process carried out in the bioreactor. Inoculation of contaminated soil slurry with the consortium in this work significantly increased the degradation of the gasoline components, especially BTX. Our data demonstrated that the use of the selected consortium in adequately-operated bioreactors is a promising strategy for bioremediation of soils contaminated with gasohol. / Dissertação antiga

O petróleo é um composto orgânico formado basicamente por uma mistura de hidrocarbonetos sendo considerado uma das maiores fontes de energia da atualidade. A crescente demanda por derivados de petróleo tem aumentado a sua exploração. Como consequência, o número de acidentes envolvendo derramamentos de petróleo e seus derivados na natureza tem se elevado, ocasionando sérios problemas ambientais. Desta forma, uma alternativa de mitigar os impactos ambientais resultantes dos vazamentos é por técnicas de biorremediação. Estas técnicas se baseiam na utilização de micro-organismos com potencial de biodegradar compostos, sendo práticas ambientalmente corretas e sustentáveis. Portanto, o objetivo deste trabalho foi selecionar micro-organismos capazes de se desenvolverem em ambientes aquáticos contendo petróleo, bem como caracterizar seu potencial de degradação deste contaminante. Para isso, 19 micro-organismos foram isolados a partir de solo previamente contaminado com petróleo bruto. Para avaliar a capacidade de biodegradação de petróleo ocasionada por cada isolado, estes foram submetidos a um teste prévio com indicador redox TTC, e três bactérias (BPH 1.4, BPH 1.5 e BPH 1.14) e três leveduras (BPH 2.1, BPH 2.2 e BPH 2.3) foram selecionadas para testes futuros. Também foi realizada uma avaliação visual da solubilização dos hidrocarbonetos pelos micro-organismos selecionados em meios com tratamentos de bioaumentação e bioaumentação simultânea a bioestimulação. Visto que os seis micro-organismos se mostraram potenciais degradadores nestas primeiras etapas, os mesmos foram avaliados quanto a produção de biossurfactantes e foi determinada IE24h%>38 e IE24h%>39, na presença e ausência de células microbianas, respectivamente. Os isolados também foram capazes de reduzir a tensão superficial nos meios utilizados. BPH 1.4, BPH 1.5 e BPH 2.2 também produziram biossurfactantes do tipo ramnolipídeos. Adicionalmente, a detecção de metabólitos provenientes da degradação foi mensurada pela determinação do pH dos meios, na qual, principalmente os isolados leveduriformes mostraram capacidade de acidificar os meios. A identificação molecular foi realizada por sequenciamento das regiões conservadas 16S e 26S do rDNA. Por fim, um consórcio microbiano foi selecionado e adicionado em água marinha contendo 2% de petróleo (m/v). Este sistema foi mantido por 40 dias e a biodegradação dos hidrocarbonetos foi quantificada por GC-FID. Os resultados da bioaumentação demonstraram uma redução de 25% nos TPHs após o fim do tratamento. / Oil is an organic compound consisting essentially of a mixture of hydrocarbons and it is considered one of the greatest sources of energy nowadays. The rising demand for petroleum derivative has increased its exploration. Consequently, the number of accidents involving oil spills and oil products has risen in nature, causing serious environmental problems. Thus, an alternative to mitigate the environmental impacts of oil spills is through bioremediation techniques. The bioremediation techniques are based on the use of microorganisms with potential for biodegrade compounds, being environmentally friendly and sustainable techniques. Therefore, the aim of this work was to select microorganisms able of grow in aquatic environments containing oil, as well as characterize potential degradation of these contaminants. For this, 19 microorganisms were isolated from previously contaminated soil with crude oil. In order to evaluate the ability of biodegradation of oil caused by each isolate, they were submitted to a pretest with TTC redox indicator, and three bacteria (BPH 1.4, BPH 1.5 and BPH 1.14) and three yeasts (BPH 2.1, BPH 2.2 and BPH 2.3) were selected for further subsequent tests. Was also performed a visual assessment of the solubilization of hydrocarbons by selected microorganisms in media containing bioaugmentation treatment and biostimulation and bioaugmentation treatments together. Since the six microorganisms showed potential degraders in these early stages, they were evaluated for the production of biosurfactants and was determined IE24h%>38% and IE24h%>39% in the presence and absence of microbial cells, respectively. The isolates were also capable of reducing the surface tension in the media used. BPH 1.4, BPH 1.5 and BPH 2.2 microorganisms were also able to produce biosurfactants of ramnolipids type. Additionally, metabolites detection from possible degradation was assessed by measuring the pH of the medias in which yeast isolates showed mainly acidify the medias. The molecular identification was performed by sequencing of the 16S and 26S conserved regions of ribosomal DNA. Finally, a microbial consortium was selected and added to the seawater containing 2% of oil (m/v). This system was maintained for 40 days and the degradation of the hydrocarbons was measured by GC-FID. The bioaugmentation results demonstrated a reduction of 25% of the TPHs after the end of treatment.

Durante o processo de refino do petróleo é gerado um resíduo denominado de borra oleosa que compreende cerca de 0,34% do volume total processado. Entre os tratamentos possíveis para a borra oleosa estão métodos físicos, químicos e biológicos. O landfarming é uma técnica em que o resíduo oleoso é incorporado ao solo, sob condições controladas, para promover a degradação e imobilização dos contaminantes perigosos presentes pela microbiota do solo. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar estratégias de biorremediação como a bioaumentação e bioestimulação em solo de landfarming contaminado com borra oleosa durante 35 dias, em frascos respirométricos no Laboratório de Biorremediação do Departamento de Solos. Foram coletadas amostras de solo de célula de landfarming e de borra oleosa no SICECORS do Pólo Petroquímico de Triunfo. Quatro espécies de bactérias (Stenotrophomonas acidaminiphila, Bacillus megaterium, Bacillus cibi e Bacillus cereus) previamente isoladas por Cerqueira (2011) do solo de landfarming e da borra oleosa foram usadas para formação de um consórcio microbiano na estratégia de bioaumentação e três relações C:N:P (dose 1: 100:0,5:0,125; dose 2: 100:6:1,5 e dose 3: 100:12:3) foram selecionadas para os tratamentos de bioestimulação. Foram usados (NH4)2SO4 como fonte de nitrogênio e KH2PO4 como fonte de fósforo na preparação da solução aquosa de fertilizantes. Os tratamentos de bioaumentação e de bioestimulação (denominados respectivamente de AD1, AD2, AD3, ED1, ED2 e ED3 ) foram usados isoladamente e também em conjunto (denominados AED1, AED2 e AED3 ). Os indicadores avaliados foram: produção de C-CO2, P mineral, N mineral, hidrólise de diacetato de fluoresceína (FDA) e hidrocarbonetos totais do petróleo (HTP). A maior liberação de C-CO2 ocorreu nos tratamentos contendo a dose 2 de fertilizantes, e maior ainda quando o consórcio foi adicionado. As formas nitrogenadas inorgânicas e o fósforo variaram entre os tratamentos, sendo observado os maiores valores nas maiores doses de fertilizantes adicionados. Observou-se que a maior atividade hidrolítica do FDA ocorreu no tratamento AED1. Quando a dose de fertilizante foi aumentada na bioaumentação, a atividade hidrolítica diminuiu. Em relação aos valores de HTP, o tratamento AED1apresentou o maior valor. Nos tratamentos AED1, AED2 e AED3 os valores de HTP foram inversamente proporcional as doses aplicadas, e para os tratamentos ED1, ED2 e ED3, os valores de HTP não foram alterados pelo aumento das doses. Os resultados permitem concluir que a fertilização associada a microrganismos competentes pode ser uma boa estratégia de degradação da borra oleosa. / During the process of petroleum refining an oily sludge residue is generated comprising about 0,34% of the total volume processed. Among the possible treatments for oily sludge are physical, chemical and biological. The landfarming is a technique in which the oily residue is incorporated into the soil under controlled conditions to promote degradation and immobilization of hazardous contaminants present by soil microorganisms. The aim of this study was to evaluate bioremediation strategies such as bioaugmentation and biostimulation in landfarming soil contaminated with oily sludge. We collected soil samples from cell landfarming and oily sludge from Sicecors in the Triunfo Petrochemical Plant Complex. Four bacteria previously isolated by Cerqueira (2011) from landfarming soil and oily sludge were used to form a microbial consortium for the bioaugmentation strategy and three C: N: P ratios (dose 1: 100:0,5:0,125; dose 2: 100:6:1,5 and dose 3: 100:12:3) were selected for biostimulation treatments. The bioaugmentation treatment and biostimulation (named respectively as AD1, AD2, AD3, ED1, ED2 and ED3) were used alone and also in combined (named as AED1, AED2 and AED3). The indicators were: production of CO2-C, P mineral, N mineral, hydrolysis of fluorescein diacetate (FDA), pH and total petroleum hydrocarbons (TPH). The greater release of CO2-C occurred in treatments containing dose 2 of fertilizer, and greater still when the consortium was added. Inorganic forms of nitrogen and phosphorus varied between treatments, the highest values being observed at higher doses of fertilizer added. It was observed that the greater hydrolytic activity over FDA was observed in treatment AED1. When the dose of fertilizer was increased in bioaugmentation, the hydrolytic activity decreased. Regarding the values of TPH, treatment AED1 showed the highest value. In the treatments AED1, AED2 and AED3 TPH values were inversely proportional to the doses applied, and for the treatments ED1, ED2 and ED3 TPH values were not affected by increasing doses. The results allow us to conclude that fertilization associated with microorganisms can be a good strategy for degradation of oily sludge in soil.

Made available in DSpace on 2016-03-07T19:20:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-24. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:24:45Z : No. of bitstreams: 1 000849834_20170624.pdf: 1817877 bytes, checksum: 6529269723628cd64b4ebb458eb00ecc (MD5) Bitstreams deleted on 2017-06-30T13:45:02Z: 000849834_20170624.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-06-30T13:45:55Z : No. of bitstreams: 1 000849834.pdf: 4488346 bytes, checksum: 33829b4f27a436cb052b3a5f1ed811f3 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-08-24T16:17:00Z: 000849834.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-08-24T16:17:47Z : No. of bitstreams: 1 000849834.pdf: 4488346 bytes, checksum: 33829b4f27a436cb052b3a5f1ed811f3 (MD5) / Os fungos endofíticos são micro-organismos que vivem nos espaços intercelulares das plantas e são reconhecidos por seu potencial na produção de importantes produtos de interesse biotecnológico, tal como as enzimas. Estas vem sendo amplamente utilizadas nos setor industrial pois catalisam reações com maior especificidade que as formas convencionais de reações químicas, fazendo assim dos fungos endofíticos uma alternativa promissora na produção desses biocatalisadores. Desta forma, este trabalho teve como objetivo a prospecção de enzimas de interesse biotecnológico como lipase, esterase, epóxido-hidrolase, nitrilase, acilase, protease e amidase em fungos endofíticos e a avaliação da sua aplicação biotecnológica, com enfoque na utilização do extrato bruto contendo lipase em processos de biorremediação e transesterificação. Setenta e cinco fungos endofíticos foram submetidos à prospecção de atividade biocatalítica, onde 66 apresentaram atividade lipases/ esterases, 16 epóxido hidrolase, 24 acilases, 50 proteases, 10 nitrilase e 64 amidase. Foram encontrados fungos com satisfatória atividade biocatalítica frente a diferentes metodologias e substratos, mostrando a grande versatilidade dos endófitos na produção de enzimas. O fungo Mycosphaerella coacervata foi selecionado para avaliação da atividade e caracterização parcial da lipase extracelular em extrato bruto. O micro-organismo apresentou produção máxima da enzima quando cultivado por 48 horas a 28oC (486 U/L), e se manteve estável até 6 meses estocada a - 2oC. O extrato bruto contendo a enzima apresentou atividade máxima a 37oC em pH 8,0. A estabilidade térmica foi observada na faixa de 30 a 60oC (atividade residual acima de 80%) e sua estabilidade ao pH entre 6,0 e 9,0.(atividade residual superior a 80%). A enzima se manteve estável (atividade residual acima de 90%) na presença de acetona, metanol... / The endophytic fungi are microorganisms that live in the intercellular spaces of plants and are known for their potential for the production of important products of biotechnological interest, such as enzymes. These have been widely used in industry because they catalyze reactions with greater specificity than conventional forms of chemical reactions, thereby making the endophytic fungus a promising alternative to produce these biocatalysts. Thus, this study aimed to prospect for enzymes of biotechnological interest as lipase, esterase, epoxide hydrolase, nitrilase, acylase, amidase and protease in endophytic fungi and evaluate their biotechnological applications, focusing on the use of the crude extract containing lipase in the transesterification process and bioremediation. Seventy five endophytic fungi were submitted to prospecting biocatalytic activity, where 66 showed lipase / esterase activity, 16 epoxide hydrolase, 24 acylases, 50 proteases, 10 nitrilase and 64 amidase. Fungi with satisfactory biocatalytic activity against different methodologies and substrates were found, showing the versatility of endophytes in the production of enzymes. The fungi Mycosphaerella coacervata was selected to evaluate the activity and partial characterization of extracellular lipase crude extract. The microorganism showed maximum enzyme production when grown for 48 hours at 28°C (486 U / L), and remained stable up to 6 months stored at -2°C. The crude extract containing the enzyme showed maximum activity at 37°C at pH 8.0. The thermal stability was observed in the range of 30 to 60°C (residual activity above 80%) and its stability at the pH between 6.0 and 9.0 (residual activity exceeding 80%). The enzyme was stable (residual activity above 90%) in the presence of acetone, methanol, ethanol, isopropanol and hexane at concentrations of 20 and 50%. Good stability was observed also in relation to different...

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:33:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-09. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:21Z : No. of bitstreams: 1 000832823_20150701.pdf: 81875 bytes, checksum: e2ed8c4dabd41a1067de43d24e827684 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-07-01T11:47:28Z: 000832823_20150701.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-01T11:48:09Z : No. of bitstreams: 1 000832823.pdf: 1347201 bytes, checksum: db588fd38e3cbff6a47d990b23f3aac1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A introdução de xenobióticos no ambiente por ações antrópicas é um quadro que se tornou comum principalmente desde a revolução industrial. O petróleo e seus derivados são os principais poluidores da atualidade. Associada às contaminações, uma séria devastação dos ecossistemas atingidos aconteceu e permanece até os dias de hoje sendo incontáveis os prejuízos já causados à natureza. Na busca da recuperação da homeostase de locais afetados, alternativas para a remoção física, química e biológica de contaminantes foram desenvolvidas. Ao conjunto de técnicas voltadas à remoção biológica de poluentes denominamos biorremediação, atualmente melhor aceito pela comunidade cientifica, pois a utilização do metabolismo microbiano resulta em baixo ou nenhum impacto negativo para os ecossistemas. O uso de fungos na biorremediação é crescente, dentre estes os fungos melanizados compõem um grupo de interesse particular. Caracterizados pela coloração negra de suas colônias devido à deposição de melanina em sua parede celular, estudos recentes comprovaram seu envolvimento em processos de biodegradação de hidrocarbonetos, incluindo os BTEX (Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos). As características extremofílicas e o caráter oligotrófico destes fungos são aspectos importantes que corroboram seu potencial de utilização em processos de biorremediação, bem como para estudos que envolvam a bioprospecção de novos produtos naturais, como enzimas. Após anos de estudo nosso grupo preservou um número significativo de fungos filamentosos e leveduras melanizados isolados a partir de diferentes substratos ambientais associados a hidrocarbonetos. A partir deste acervo, dentre 200 isolados selecionados buscou-se aqueles com maior potencial para biodegradação de tolueno. Os dados já publicados sobre o tema embasaram o estabelecimento de uma nova proposta para triagem de microfungos assimiladores de BTEX e para a... / The introduction of xenobiotics compounds in the environment by human activities has become a common situation since the industrial revolution. Oil and its derivatives are the main polluters nowadays. Associated with the contaminations, a grave devastation of affected ecosystems happened and remains to these days causing unmeasured damage to nature. Searching for recovery of the homeostasis of affected local, alternatives to physical, chemical and biological removal of the contaminants have been developed. The set of techniques that aim the biological removal of organic pollutants is called bioremediation, currently accepted as the best by the scientific community, because the use of microbial metabolism results in low or no negative impact on ecosystems. The use of fungi in bioremediation is growing, among them melanized fungi form a group of particular interest. Characterized by black pigmentation of their colonies due the deposition of melanin in their cell wall, recent studies have shown its involvement in processes of hydrocarbon biodegradation, including BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene and Xylenes). Extremophilic and oligotrophic characteristics of these fungi are important aspects that corroborate with their potential use in bioremediation processes, as well as studies involving bioprospecting of new natural products, such as enzymes. After years of study our group has preserved a significant number of melanized yeasts and filamentous fungi isolated from different environmental substrates associated with hydrocarbons. From 200 selected isolates of this collection, it was sought those with the greatest potential for toluene biodegradation. The already published data on the subject based the establishment of a new proposal for screening BTEX-assimilating microfungi and to elaborate adapted bottles for chromatographic analysis of headspace. In addition, morphological and molecular identification of the 200 isolates resulted in... / FAPESP: 2013/01556-2

Orientador: Crispin Humberto Garcia Cruz / Banca: Vanildo Luiz Del Bianchi / Banca: Maria Benincasa Vidotti / Banca: Silvia Messias Bueno / Banca: Raquel Guttierres Gomes / Resumo: Os surfactantes são moléculas que por apresentarem porções hidrofílicas e hidrofóbicas são capazes de reduzir a tensão superficial de um meio contendo água. Esta característica é importante para aplicações industriais fazendo destes tenso-ativos compostos de grande interesse. Por outro lado, os biossurfactantes são moléculas que apresentam características surfactantes e são produzidas por microrganismos. Apresentam grande poder tenso-ativo e a vantagem de poderem ser produzidos a partir de substratos renováveis; além de serem biodegradáveis, apresentarem baixa toxicidade e especificidade química. O objetivo deste trabalho foi verificar a produção de um biossurfactante pela bactéria Bacillus pumilus utilizando manipueira, melaço, soro de queijo e sacarose como substratos. Verificar a produção e propriedades deste biossurfactante em escala ampliada (2L) utilizando sacarose como fonte de carbono, bem como, seu potencial de aplicação em biorremediação de um solo agrícola contaminado com hidrocarbonetos. Todos os experimentos foram planejados utilizando a metodologia de superfície de resposta. Para todos os experimentos de fermentação foram realizadas as análises de índice de emulsificação, tensão superficial e crescimento microbiano. Em todos os substratos testados foi determinada a concentração bruta e a estabilidade do biossurfactante produzido frente às condições extremas de temperatura, pH e salinidade. Os resultados obtidos mostraram que a bactéria Bacillus pumilus foi capaz de crescer e produzir biossurfactante com todos os substratos testados, reduzindo a tensão superficial em até 46; 37; 47 e 32 mNm-1com manipueira, melaço, soro de queijo e sacarose, respectivamente. O biossurfactante foi capaz de apresentar índices de emulsificação de até 50% com tolueno e óleo de soja. A produção bruta obtida foi (g/L): 1,12; 0,35, 1,4 e 5,1 para manipueira,... / Abstract: Surfactants are molecules that contain hydrophilic and hydrophobic moieties, and because of this, they are capable of reducing the surface tension of a medium containing water. This feature is important for industrial applications by making these surface active compounds of high interest. On the other hand, biosurfactants are molecules that exhibit surfactant characteristics and are produced by microorganisms. They have large surface- active power and the advantage of being produced from renewable substrates; in addition to being biodegradable, have low toxicity and chemical specificity. The objective of the work was to investigate the production of a biosurfactant by Bacillus pumilus using cassava, molasses, cheese whey and sucrose as substrates; check the production and properties of this biosurfactant on a large scale (2L) using sucrose as carbon source, as well, as their potential for application in bioremediation of an agricultural soil contaminated by hydrocarbons. All experiments were planned using surface response methodology. For all fermentation experiments the emulsification index, surface tension, and microbial growth analyses were performed. In all substrates tested, the crude concentration and the stability of the biosurfactant produced were determined in extremes conditions of temperature, pH and salinity. The results showed that the bacterium Bacillus pumilus was able to grow and produce biosurfactant with all substrates tested, reducing the surface tension to 46, 37, 47 and 32 mNm-1 with cassava, molasses, whey and sucrose, respectively. The biosurfactant was able to present emulsification rates of up to 50% with toluene and soybean oil. The crude production obtained was (g/L): 1.12; 0.35, 1.4 and 5.1 for cassava, molasses, whey and sucrose, respectively. The biopolymer produced was stable across variations in temperature, pH and salinity. In the large-scale fermentation with sucrose ... / Doutor

Resumo: Em 2004 foi identificada uma área, de Floresta Ombrófila Mista, com alta contaminação no solo por óleo mineral isolante (OMI) na Companhia Paranaense de Energia - COPEL (Curitiba, Paraná). Nessa área, a COPEL, desde 1954, realiza o armazenamento e manutenção de equipamentos e o descarte de OMI. A área contaminada foi biorremediada em 2004, reduzindo significativamente o nível de hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP) no solo. Com o objetivo de avaliar possíveis alterações na estrutura do xilema secundário caulinar de Guettarda uruguensis Cham. & Schltdl. e Schinus terebinthifolia Raddi, crescendo nessa área, comparou-se o xilema secundário do período contaminado e pós-biorremediado e das plantas da área contaminada e não contaminada. As amostras do solo e do xilema secundário foram coletadas nas duas áreas. Foram retiradas amostras do xilema secundário de cinco indivíduos de cada espécie, em cada área, analisadas em secção transversal e macerado, e comparadas de forma qualitativa e quantitativa. O xilema secundário de G. uruguensis é formado por camadas de crescimento distintas, demarcadas pelo achatamento radial e maior espessamento da parede das fibras; vasos com porosidade difusa e predominância de vasos múltiplos. G. uruguensis apresentou maior comprimento das fibras nas plantas da área não contaminada, maior proporção de vasos solitários nas amostras da área contaminada e menor frequência dos vasos no xilema secundário formado no período contaminado em relação ao período biorremediado. Em S. terebinthifolia, as camadas de crescimento são pouco distintas, demarcadas pelo maior espessamento da parede das fibras; vasos com porosidade difusa; arranjo radial e vasos múltiplos. S. terebinthifolia apresentou maior proporção de vasos em cachos na área contaminada e a maior espessura da parede das fibras na área não contaminada. Conclue-se que houve alterações anatômico-estruturais no xilema secundário de G. uruguensis e S. terebinthifolia em solo contaminado com provável recuperação no crescimento dos indivíduos após biorremediação.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-07-14T13:49:57Z No. of bitstreams: 1 arquvototal.pdf: 2672488 bytes, checksum: e295ac0f60bb5fa4023cd8e725a7abed (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-14T13:49:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquvototal.pdf: 2672488 bytes, checksum: e295ac0f60bb5fa4023cd8e725a7abed (MD5) Previous issue date: 2015-03-17 / With the growing need to recover degraded aquatic ecosystems By anthropic interventions and climate in semi-arid regions of Brazil, bioremediation Using biofilm and macrophytes is an effective tool for the recovery of these Environments. In this way, this research aims to evaluate the bioremediation system of the Eutrophication through the use of macrophytes and biofilm, in natural systems (river and reservoir) and in Sewage Treatment Station. For this, substrates were installed for biofilm fixation In two aquatic environments: in the Manoel Marcionílio dam and in the Sewage Treatment Station (ETE) of Mangabeira. To evaluate the effect of macrophytes, a natural wetland (Macrophyte-perifiton complex) as a bioremediator in a zone of the Hair River. In the pond 10 wood structures with suspended plastics were used as the fixing substrate for the Biofilm. In the ETE of Mangabeira in turn were used plastics suspended in boxes of Water (mesocosmos) filled with water from the facultative pond. In Rio do Pelo, the effect was evaluated Of natural wetland in the improvement of water quality, in two different situations, the river Completely and partially covered by macrophytes. In all three environments, Physical variables and collected biological samples of periphyton and zooplankton as Bioindicators of water quality. The results showed changes in water quality Over time in all three environments, reflecting the positive effect of biofilm on the absorption of Nutrients (nitrite-NO₂, nitrate-NO₃, ammonia-NH₃, phosphate-3- 4 PO). In the reservoir, the Zooplankton that best indicated the quality of the water were the copepodos calanoides N. Of water of better quality upstream of the biofilm (where it would be assumed Feel the effect of the treatment), and M. minuta as indicator of more eutrophic waters, downstream Of biofilm structures. The algae of the class Cyanophyceae were the most abundant, indicating Greater tolerance to periods of drought. In TEE, there was an increase in oxygen concentration in the Water from boxes with biofilm from experiment, and a decrease in nutrient load. THE Density of species of peripheral algae (Cyanophyceae and Chlorophyceae) and zooplankton (Rotifera and Cladócera), showed the change in the physical and chemical conditions of the water, indicating a notorious Improvement in quality. In Rio do Pelo, there was a decrease in the concentration of Orthophosphate and ammonia and an increase in oxygen in the wetland zone and downstream of it, when Partially covered the river. It can be concluded that although the environmental conditions in Each site of study were different, influencing the response of the bioremediation system, The use of biofilm and the wetland system becomes a good tool for the recovery of Eutrophic aquatic ecosystems, contributing to the mitigation of environmental impacts Ecosystems. Therefore, due to the treatment with macrophytes To avoid excessive plant growth, the biofilm was As an efficient remedial community, and should be used in bioremediation projects. / Com a crescente necessidade de recuperar os ecossistemas aquáticos degradados principalmente pelas intervenções antrópicas e pelo clima em regiões semiáridas do Brasil, a biorremediação utilizando biofilme e macrófitas constitui uma ferramenta eficaz para a recuperação destes ambientes. Desta maneira, esta pesquisa visa avaliar o sistema de biorremediação do processo de eutrofização através do uso de macrófitas e do biofilme, em sistemas naturais (rio e açude) e numa Estação de Tratamento de Esgotos. Para isso foram instalados substratos para a fixação do biofilme em dois ambientes aquáticos: no açude Manoel Marcionílio e na estação de Tratamento de Esgotos (ETE) de Mangabeira. Para avaliar o efeito das macrófitas, foi utilizada uma wetland natural (complexo macrófitas-perifiton) como biorremediador numa zona do Rio do Cabelo. No açude foram utilizadas 10 estruturas de madeira com plásticos suspensos como substrato de fixação para o biofilme. Na ETE de Mangabeira por sua vez foram utilizados plásticos suspensos em caixas de água (mesocosmos) enchidas com água da lagoa facultativa. No Rio do Cabelo, foi avaliado o efeito da wetland natural no melhoramento da qualidade da água, em duas situações distintas, o rio completamente e parcialmente coberto por macrófitas. Nos três ambientes fizeram-se medições das variáveis físicas e químicas e coletaram-se amostras biológicas de perifiton e zooplâncton como bioindicadores de qualidade da água. Os resultados mostraram mudanças na qualidade da água ao longo do tempo nos três ambientes, refletindo o efeito positivo do biofilme na absorção de nutrientes (nitrito- NO₂, nitrato- NO₃, amônia- NH₃, fosfato- 3- 4 PO ). No açude, os grupos de zooplâncton que melhor indicaram a qualidade da água foram os copepodos calanóides N. cearenses como indicador de águas de melhor qualidade a montante do biofilme (onde seria suposto sentir o efeito do tratamento), e M. minuta como indicadora de águas mais eutrofizadas, a jusante das estruturas com biofilme. As algas da classe Cyanophyceae foram as mais abundantes, indicando maior tolerância a períodos de seca. Na ETE, houve um aumento na concentração de oxigênio na água das caixas com biofilme do experimento, e uma diminuição na carga de nutrientes. A densidade de espécies de algas perifíticas (Cianofíceas e Clorofíceas) e de zooplâncton (Rotífera e Cladócera), mostraram a mudança nas condições físicas e químicas da água, indicando uma notória melhoria na sua qualidade. No Rio do Cabelo, apresentou-se um decréscimo na concentração de ortofosfato e amônia e um aumento no oxigênio na zona da wetland e a jusante dela, quando as macrófias cobriram parcialmente o rio. Pode-se concluir que embora as condições ambientais em cada local de estudo tenham sido diferentes, influenciando a resposta do sistema de biorremediação, o uso do biofilme e o sistema de wetland torna-se uma boa ferramenta para a recuperação de ecossistemas aquáticos eutrofizados, contribuindo para a mitigação dos impactos ambientais exercidos sobre estes ecossistemas. Sendo assim, em virtude do tratamento com macrófitas necessitar de manejo, para evitar o crescimento excessivo das plantas, o biofilme apresentou-se como uma eficiente comunidade remediadora, devendo ser usada em projetos de biorremediação.