O presente trabalho abrange um estudo integrado que busca as relações existentes entre processos de biorremediação de solos e alterações das condições fisiológicas dos organismos que habitam os locais contaminados. Nos estudos envolvendo biorremediação, analisou-se como um derrame de gasolina, simulado através de ensaios de laboratório em microcosmos, altera a microbiota do solo e a dinâmica dos contaminantes ao longo do tempo. Para tanto, avaliou-se a população microbiana (através de métodos de contagem direta e métodos qualitativos com lâmina enterrada, e identificação dos microrganismos), o nitrogênio mineral, o pH e a condutividade elétrica do solo, evolução de CO2, cromatografia gasosa, além de ensaios de permeabilidade, pluviometria e agregação de partículas do solo. Observou-se que materiais orgânicos melhoram as características gerais dos solos ao final dos tratamentos, e ao mesmo tempo retém o contaminante – no caso gasolina – por um maior período de tempo. Existe uma evidente influência dos microrganismos nos processos de biorremediação de gasolina e do diesel analisados, comprovada através de cromatografia gasosa. Através de testes em modelo animal, analisados através de parâmetros sangüíneos, histologia, pH e condutividade elétrica de macerados de órgãos, observou-se alterações importantes no metabolismo dos animais e, em especial, identificou-se um novo teste – baseado na variação de condutividade elétrica – que pode auxiliar na análise fisiopatológica de órgãos com supostas lesões. Uma integração entre as áreas de Engenharia Geotécnica, Agronomia, Medicina, Biologia, Farmácia e Bioquímica foi obtida, provando a necessidade de projetos multidisciplinares no futuro da pesquisa.

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.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-05-23T19:22:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tese_definitiva_flavia.pdf: 1806679 bytes, checksum: 8511fdc9a18650f169157fd79794a228 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-23T19:22:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tese_definitiva_flavia.pdf: 1806679 bytes, checksum: 8511fdc9a18650f169157fd79794a228 (MD5) Previous issue date: 2015-02-10 / CAPES / A biorremediação é uma tecnologia na qual se utiliza micro-organismos capazes dedegradadrem compostos químicos, como os presentes no óleo diesel e outros petroderivados, além do petróleo. O óleo diesel é um combustível fóssil, derivado do petróleo, utilizado em diferentes motores, formado basicamente por hidrocarbonetos (composto químico formado por átomos de hidrogênio e carbono, além de conter na composição, pequena quantidade, oxigênio, nitrogênio e enxofre). É o principal combustível comercializado no Brasil, possuindo inclusive refinaria no estado de Pernambuco. Vários acidentes estão relacionados a esse petroderivado. Os danos causados por esses acidentes são objetos de pesquisas na tentativa de remediar os efeitos causados por conta da contaminação, em especial por problemas com derramamento no mar e na terra. No presente trabalho foi realizado isolamento, identificação, avaliação da atividade enzimática, bem como o potencial biodegradador de micro-organismos, em culturas puras e culturas mistas, isolados de água do mar a partir da coleta realizada no Complexo Portuario de Suape, PE, Brasil. Foram isolados 187 fungos, sendo destes 2513% do tipo leveduras e 74,87% filamentosos. Das 140 linhagens de filamentosos isolados procedentes de água do mar foram identificados 23 dos gêneros Aspergillus e 20 de Penicillium, e 97 de outras espécies de fungos. O fungo identificado como Aspergullus terreus foi o que apresentou uma maior atividade para a enzima manganês peroxidase com 7668U/L na concentração de 3% de óleo diesel. A produção de lacase foi observada com as três concentrações de óleo diesel (1%, 3%, e 5%) pelo fungo Aspergillus awamori, cuja produção foi de 1660U/L, 1650U/L e 1240U/L, respectivamente. Uma melhor produção da enzima lignina peroxidase observou-se com o fungo Aspergullus niger, nas concentrações de 3% e 1% de óleo diesel, com atividades de 128U/L e 102U/L, respectivamente. Nos ensaios de degradação, as concentrações utilizadas de óleo diesel foram de 1%, 5% e 10%. Os micro-organismos associados apresentaram valores de degradação até quase 50%, em 5% óleo diesel, quando apresentados na concentração de 10%, os percentuais de degradação chegaram quase a 20% dos constituintes do óleo diesel. Quando em culturas mistas entre fungos filamentosos e bactérias observou-se degradação superior a 20% e fungos filamentoso e levedura, degradação próxima aos 30%. Os resultados apresentados demonstram a eficiência do uso de micro-organismos em processos biotecnológicos, nos processos de biotratamento de poluentes derivados de petroderivados, demonstrando que os fungos filamentosos são eficientes e promisores na remoção de poluentes tóxicos. / Bioremediation is a technology in which it is used degrading micro -organisms of the chemical compounds in diesel and other oil petroderivados, beyond petroleum. Diesel oil is a fossil fuel, derived from petroleum, used in different engines, consisting primarily of hydrocarbons (chemical compound made up of hydrogen and carbon atoms, and contain the composition, small amount, oxygen, nitrogen and sulfur). It is the main fuel sold in Brazil, including having refinery in the state of Pernambuco. Several accidents are related to this petroderivado. The damage caused by these accidents is research objects in an attempt to repair the effects because of contamination, in particular by problems with spill on sea and land. In the present work was carried out isolation, identification, assessment of enzymatic activity as well as the potential biodegradador of microorganisms isolated from sea water from the collection held at the Port of Suape, PE, Brazil. 195 fungi were isolated; of these 14% are type yeast and filamentous 76%. Of the 140 strains isolated from filamentous coming from seawater were 23 of the genera Aspergillus and Penicillium 20 and 97 of other species of fungi. The fungus encoded as Aspergullus terreus was the one with a manganese peroxidase activity with 7668U / L at a concentration of 3 % diesel fuel. The production of laccase was observed with all three concentrations of diesel oil (1%, 3% and 5%) by Aspergillus awamori, whose production was 1660U / L, 1650U / L, 1240U / L, respectively. For the lignin peroxidase enzyme observed with Aspergullus niger fungus at concentrations of 3% and 1% of diesel oil with activities of 128U / l and 102u / l, respectively. In degradation testing, the concentrations used of diesel oil were 1 %, 5% and 10%. The micro -organisms associated degradation values presented to almost 40% , 5 % diesel oil and presented in a concentration of 10% , the percentage of degradation reached almost 20% of diesel oil constituents . The results show the efficiency of the use of microorganisms in biotechnological processes in bioremediation processes petroderivados derivatives pollutants, showing that filamentous fungi are efficient and promisores in removing toxic pollutants.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:04:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7523_1.pdf: 2350468 bytes, checksum: 72ad4a741028a348bc5725a9d32c1bb0 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / Este trabalho objetivou investigar o potencial biotecnológico de Curvularia lunata UFPEDA885/URM6179 na produção de enzimas lignolíticas e biossurfactante utilizando óleo diesel como substrato. Para seleção deste fungo, utilizou-se ácido gálico e solução de Manachini acrescida de óleo diesel (2%), seguida da quantificação de lacase (LaC), lignina peroxidase (LiP) e manganês peroxidase (MnP). Posteriormente, realizou-se planejamento fatorial completo 32 variando pH e temperatura, para otimização da produção das enzimas lignolíticas e avaliou-se o efeito do pH e temperatura na atividade e estabilidade enzimática. Para a produção de biossurfactante, realizou-se um delineamento composto central rotacional 24 variando: inóculo, NH4NO3, MnSO4H2O e CuSO45H2O. Inoculou-se o fungo em meio mineral Bushnell Haas modificado, acrescido de 2% de óleo diesel, onde foram avaliados: tensão superficial e os efeitos do pH, temperatura e salinidade (NaCl) na atividade emulsificante e na estabilidade da emulsão. Por fim, verificou-se a toxicidade do biossurfactante e a biorremoção de óleo automotivo em solo arenoso. C. lunata UFPEDA885 foi selecionado como produtor das três enzimas do sistema lignolítico. No planejamento fatorial, observou-se otimização na produção de LaC em nove vezes (1940U/L+4). Esta enzima, apesar de instável nas condições testadas, foi produzida em maior quantidade por C. lunata UFPEDA885, em pH 3,4 a 65ºC. Houve otimização na produção de LiP (1480U/L+6) em 24 vezes, sendo estável, com pH ideal para produção de 6,2 a 65ºC. A maior produção de MnP por C. lunata UFPEDA885 foi 820U/L +3,5, um aumento de cerca de 15 vezes, sendo esta enzima estável, com maior produção em pH de 3,4 a 50ºC. C. lunata UFPEDA 885 produz biossurfactante, reduzindo a tensão superficial até 32,9mN/m. Este fungo é capaz de emulsificar até 98% de óleo automotivo, com elevada estabilidade em diferentes valores de pH, temperatura e salinidade. Houve baixa toxicidade frente a sementes de Cucumis sativa e a CL50 para Artemia salina ocorreu a 25% de extrato bruto do biossurfactante. Por fim, houve remoção de 93,5% de óleo automotivo em solo arenoso pelo extrato bruto produzido. C. lunata UFPEDA885 é indicado para produção de LiP, MnP, biossurfactante e bioemulsificante, utilizando óleo diesel como substrato visando aplicação industrial e na biorremediação

Orientador: Lucia Regina Durrant / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T20:12:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_FabioGuimaro_D.pdf: 798649 bytes, checksum: c223f07173b848327e30607dc7f3fe6d (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho foi formulado um consórcio microbiano para avaliação de seu potencial em degradar petróleo e seus derivados, em microcosmos e meio mínimo de sais. As 43 bactérias testadas na primeira fase do projeto demonstraram alguma propriedade que as classificam como potencialmente degradadoras de hidrocarbonetos. Todavia, as cepas 1, 9, 22, 23 e 36 demonstraram os melhores e mais homogêneos resultados em praticamente todos os parâmetros analisados, sendo estas, portanto, as cinco cepas selecionadas para a formulação do consórcio. As cepas do consórcio propiciaram uma degradação média para todos os hidrocarbonetos testados de 62,65% para cepa 1, 61,12% para a cepa 9, 53,77% para a cepa 22, 57,87% para a cepa 23 e de 44,03% para a cepa 36. Com exceção de alguns HPA¿s degradados por determinadas cepas, a grande maioria não foi totalmente biodegradado, fato que pode ser comprovado pelos baixos valores de EC50, e, com isso, altos valores de toxicidade aguda. No experimento realizado em microcosmo, avaliando-se a evolução de C-CO2 por modelos estatísticos, pode-se concluir que a melhor condição para a maximização desse parâmetro foi na condição do ponto central para a fonte de nitrogênio (0,10 g/100g de solo), ferro (0,0015 g/100g de solo) e inóculo (0,6ml/100 g de solo) e, na condição de +2 para a fonte de fósforo (0,08 g/100g de solo). Com este experimento foram fixadas as condições ótimas para uma melhor evolução de CCO2 em solos contaminados. No mesmo experimento, analisando a degradação dos hidrocarbonetos por cromatografia gasosa, foi obtida uma melhor degradação para o experimento 3 (uréia 0,07 g/100g de solo, fosfato de potássio 0,065 g/100 g de solo, Sulfato de ferro 0,001 g/100 g de solo, e inoculo 0,4 ml/100 g de solo), com uma degradação de 70,74% dos hidrocarbonetos. Nos microcosmos utilizando solo da REPLAN (Refinaria de Paulínia/PETROBRAS), com histórico de contaminação, foi obtida uma melhor degradação para os hidrocarbonetos analisados de 75% quando se utilizou a bioestimulação e de 51,7% quando se utilizou a bioaumentação e bioestimulação juntas. Para os microcosmos utilizando o consórcio liofilizado, foi obtida uma degradação de 57,85% para o liofilizado sem nutriente e, de 67% para o liofilizado com nutriente. As linhagens foram identificadas através da técnica do RNA 16S, como sendo pertencentes a gênero Bacillus, exceto o microrganismo 23, cuja identificação não foi possível através dos resultados obtidos, o consórcio microbiano tem potencial para ser aplicado em áreas contaminadas com petróleo e seus derivados / Abstract: In this work, a microbial consortium was evaluated regarding to its potential to degrade oil and derivatives, using microcosms in salt minimal medium. Forty three bacteria were tested in the first phase of this project to demonstrate some properties that could identify them as potentially degraders of hydrocarbons. The strains 1, 9, 22, 23 and 36 showed the best and homogeneous results in practically all the analyzed parameters, and five strains were selected to be part of the bacterial consortium. These strains had an average degradation of 62.65% for the strain 1; 61.12% for the strain 9; 53.77% for the strain 22; 57.87% for the strain 23; and 44.03% for the strain 36. Some PAHs were not completelly degraded by some strains, and this fact could be proven by the low values of EC50, with production of high values of acute toxicidade. In the microcosm experiments, the C-CO2 evolution was performed using statistical models, which could be concluded that the best condition for the maximization of this parameter was in the central point condition for the nitrogen source (0.10g/100g of soil), iron (0.0015g/100g of soil) and inoculum (0,6ml/100g of ground), using the condition of +2 for the phosphorus source (0.08g/100g of soil). In this experiments could be set an excellent condition for a better evolution of C-CO2 in contaminated soil. In the same experiment, analyzing the degradation of the hydrocarbons in GC-FID, a better degradation was obtained for the experiment 3 (urea 0,07g/100g of soil, potassium fosfate 0.065g/100g of soil, iron sulphate 0.001g/100g of ground, and inoculum of 0.4 ml/100g of soil), reaching hydrocarbons degradation of 70.74%. In the microcosms using the REPLAN (PAULINIA REFINARY/PETROBRAS) soil with previous contamination history, the best degradation of 75% was promoted when bioestimulating, and 51.7% when this soil was bioaugmented with the bacterial consortium and also bioestimulated. For the microcosms using the lyofilizated consortium, a degradation of 57.85% was verifyed without nutrient, and 67% with nutrient. The strains were identified through the RNA 16S sequencing as Bacillus genus, excepting to the strain 23, whose results of sequencing identification was not possible in this time. These results showed that the microbial consortium has a potential application in contaminated areas with oil and derivatives / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientadores: Elias Basile Tambourgi, Ana Lucia Figueiredo Porto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T02:11:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_EdgarSilveira_D.pdf: 8809758 bytes, checksum: 0005b20be087b28b91ebffb9ef5f140c (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Aproximadamente, 10.000 corantes e pigmentos diferentes são utilizados industrialmente, representando um consumo anual por volta de 7 x 105 toneladas mundialmente, com 26.500 só no Brasil. Em sua maioria, corantes são substâncias recalcitrantes e tóxicas, os quais são resistentes a degradação biológica. Na região metropolitana de São Paulo, três quatros dos efluentes industriais têxteis possuem resposta mutagênica positiva, o que torna a contaminação por corantes não só um problema ambiental, mas também um problema de saúde pública. Este trabalho tem como objetivo a seleção e avaliação de Pseudomonas para a descoloração de efluentes têxteis. Quatros espécies de Pseudomonas foram testadas, P. oleovorans, P. cepacia, P. putida e P. aeruginosa, com 14 corantes industriais, onde a P. oleovorans mostrou-se mais promissora, pois foi capaz de metabolizar 12 dos corantes testados. Posteriormente, a descoloração de corantes por P. oleovorans foi otimizada através de dois planejamentos experimentais consecutivos, onde foi possível reduzir o tempo de descoloração foi reduzido pela metade. As melhores condições para a P. oleovorans foram atingidas em condições de anoxia (zero RPM); pH inicial de 8,5; 32°C; uso de 25% do volume total do reator; tamanho da cultura inicial de 0,16 g l-1; e uma concentração de corantes de 50 mg l-1. Após a otimização, foi realizada descoloração de corante em cultura Fed-Batch, o que aumentou a massa de corante degradado em 10 vezes. Por conseguinte, a P. oleovorans foi imobilizada em espumas de poliuretano (PUF) e estas empacotadas em um reator anóxico para a descoloração de efluente sintético. A P. oleovorans foi capaz de descolorir efluente sintético contendo corantes em reator anóxico empacotado com PUF em apenas 24 horas, o que aumentou a produtividade em mais de seis vezes quando comparado a fermentação em Fed-Batch / Abstract: Approximately, different 10,000 dyes and pigments are for industrial use, representing an annual consumption of around 7 x 105 worldwide, 26,500 only in Brazil. In overall, dyes are toxic and recalcitrant substances, which are resistant to biological degradation. At the Sao Paulo's metropolitan region, three out of four textile industrial effluents have a positive mutagenic response, which makes dye contamination not only an environmental problem, but also a public health one. This work aims the selection and evaluation of Pseudomonas for textile effluent decolourization. Four Pseudomonas species were tested, P. oleovorans, P. cepacia, P. putida e P. aeruginosa, against 14 industrial dyes, where P. oleovorans showed to be the most promising one, it was capable to metabolize 12 dyes tested. Afterwards, P. oleovorans dye decolourization was optimized through two consecutive experimental designs, in which was possible to reduce the decolourization in half. The best conditions to P. oleovorans were achieved in anoxic conditions (0 RPM); initial pH of 8.5; 32°C; usage of 25% of total reactor; culture initial size of 0.16 g l-1; and dye concentration of 50 mg l-1. After the optimization, dye decolourization was performed in Fed-Batch, which increased the degraded dye mass 10-fold. At last, P. oleovorans was immobilized in Poly Urethane Foam (PUF), and packed in an anoxic reactor to the decolourization of a synthetic effluent. P. oleovorans was capable of decolourize the dye containing synthetic effluent in an anoxic reactor packed with PUF in only 24 hours, which increased the productivity in over than 6-fold when compared with Fed-Batch decolourization / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Submitted by Alisson Mota (alisson.davidbeckam@gmail.com) on 2015-07-06T19:29:41Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Jefferson Ferreira dos Santos.pdf: 12615415 bytes, checksum: 28e029e2822cb4b7e87ef5b2dc18919b (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-06T19:38:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Jefferson Ferreira dos Santos.pdf: 12615415 bytes, checksum: 28e029e2822cb4b7e87ef5b2dc18919b (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-06T19:42:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Jefferson Ferreira dos Santos.pdf: 12615415 bytes, checksum: 28e029e2822cb4b7e87ef5b2dc18919b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-06T19:42:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Jefferson Ferreira dos Santos.pdf: 12615415 bytes, checksum: 28e029e2822cb4b7e87ef5b2dc18919b (MD5) Previous issue date: 2014-04-11 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The ever increasing consumption of fossil fuels puts oil as one of the most important products of human consumption. Undeniable technological and even social breakthroughs are coming era of "post-oil" . But this unbridled consumption has led to serious environmental aquatic ecosystems and land damage. Viable alternatives that promote the recovery of areas affected by these compounds are undoubtedly of utmost importance given the current scenario. Bioremediation has proven very promising in this area . And increasingly, new technology are aggregated to this field of research in an attempt to obtain more conclusive results, thus improving the overall understanding of how microorganisms interact in promoting bioremediation. This is precisely what has been proposed in this work. The use of Mass Spectrometry (MS) for identification of proteins of bacteria capable of growth in xenobiotics. Initially was selected near the Refinaria Isaac Sabbá (REMAN) species B. pumilus, with the potential ability to grow in petroleum and diesel. After conducting tests using oil and diesel separately with unique carbon sources, was proven capacity for growth of the species in these xenobiotics. Better growth/biomass production was recorded in crops having diesel as finte carbon, as well as the best protein yield. The proteomic profile in petroleum, diesel and yeast extract was determined. Comparisons between these profiles showed very marked difference between them. For analysis via mass spectrometry were selected 96 spots of B. pumilus were selected and identified by Peptide Mass Fingerprint (PMF) . Of this total 54 protein spots were identified. Some with potential involvement in direct bioremediation processes by B. pumilus. However, further studies are necessary to effective proof of proteins in the pathways of degradation of xenobiotics. / O consumo cada vez crescente dos combustíveis fósseis coloca o petróleo como um dos mais importantes produtos do consumo humano. Inegáveis avanços tecnológicos e até mesmo sociais são advindos da era “Pós-Petróleo”. Porém, esse consumo desenfreado tem gerado graves danos ambientais aos ecossistemas aquáticos e também terrestres. Alternativas viáveis capazes de promover a recuperação de áreas afetadas por esses compostos são sem dúvida de extrema importância diante do cenário atual. A biorremediação tem se mostrado bastante promissora nessa área. E cada vez mais novas tecnologia são agregadas a esse campo de investigação na tentativa de obter resultados mais conclusivos, melhorado assim, o entendimento global de como os microorganismos interagem na promoção da biorremediação. É justamente isso o que foi proposto nesse trabalho. O emprego da espectrometria (MS) de massa para identificação de proteínas de bactéria com capacidade de crescimento em xenobióticos. Inicialmente foi selecionada nas proximidades da Refinaria Isaac Sabbá (REMAN) a espécie B. pumilus, com potencial capacidade de crescer em petróleo e diesel. Após a realização de testes usando petróleo e diesel, separadamente, com fontes únicas de carbono, foi comprovada a capacidade de crescimento da espécie nesses xenobióticos. Melhor crescimento/produção de biomassa foi registrado nos cultivos tendo o diesel como finte de carbono, bem como o melhor rendimento protéico. O perfil proteômico em petróleo, diesel e extrato de levedura foi determinado. As comparações entre tais perfis demonstrou diferenças bastante acentuadas entre eles. Para análise via espectrometria massas foram selecionados 96 spots de B. pumilus e identificados por Peptide Mass Fingerprint (PMF). Desse total de spots, 54 proteínas foram identificadas. Algumas delas com potencial envolvimento nos processos diretos de biorremediação apresentada por B. pumilus. Porém, mais estudos são necessário para efetiva comprovação dessas proteínas nas vias de degradação de xenobióticos.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-05T15:45:54Z No. of bitstreams: 1 Tese - João M. S. Lima.pdf: 3551790 bytes, checksum: 602e786b4a54ff5164341a8a64252e5b (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-05T15:46:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - João M. S. Lima.pdf: 3551790 bytes, checksum: 602e786b4a54ff5164341a8a64252e5b (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-05T15:46:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - João M. S. Lima.pdf: 3551790 bytes, checksum: 602e786b4a54ff5164341a8a64252e5b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-05T15:46:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - João M. S. Lima.pdf: 3551790 bytes, checksum: 602e786b4a54ff5164341a8a64252e5b (MD5) Previous issue date: 2016-06-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biosurfactants are compounds produced by fungi and bacteriain different behavioral and environmental conditions, and can be used as an option for the bioremediation of environments contaminated by oil and its derivatives. The selection of fungi, endophytic and epiphytic bacteria, with potential biosurfactant activity, was evaluated through the following tests: Biodegradability using discoloration of 2,6 Dichloro Phenol Indophenol (DCPIP); oil drop-collapse; and emulsification, through surface tension evaluation with Du Nouy ring and the resulting production curve of the most promising microorganisms. Eight fungal samples were effective in the biodegradability test, since they promoted discoloration of indophenol in 24 and 48 hours: S31 Phoma sp, S36 Phoma sp, S24 Rhizopus oryzae, S46 Fusarium sp., S42 Fusarium sp., S32 Fusarium sp, S33 Fusarium sp. and S51 Fusarium sp. All of these fungal isolates produced laccase, pectinase, amylase and lipase. Of these, the S31 Phoma sp. isolate presented a diesel emulsion of 1.5 cm, or 52%, to reduce water surface tension from 72.43 mN/m to 51.03 mN/m. Among the bacteria selected, the M87 Microbacterium sp. isolate presented the best correlation between the tests. This isolate produced 3.0 g/L of biosurfactants, and the fractions promoted reduction of water surface tension below 40 mN/m. The best fraction (F1) was analyzed through FT-IR infrared UFLC-MS and 1H NMR which demonstrated the presence of compounds probably related to fatty acids, a type of non-ionic biosurfactant, that could be used in the cosmetic industry or as an emulsifier in bioremediation processes. No toxic activity was detected either in the bacterial lyophilized aqueous extract or the fungal aqueous extract. Further studies are required in order to: Promote the growth of these, pure or consortium, cultures; identify the best carbon source for the production of biosurfactants; and perform a more thorough chemical characterization of the different biosurfactants and bioemulsifiers from the fungi and bacteria selected. / Os biossurfactantes são compostos produzidos por fungos e bactérias em diferentes condições ambientais e comportamentais e podem ser usados como alternativa para a biorremediação de ambientes contaminados por petróleo e seus derivados. A seleção de fungos e bactérias endofíticas e epifíticas, com provável atividade biossurfactante, foi realizada por meio dos seguintes testes: biodegradabilidade, utilizando descoloração do 2,6 Dicloro Fenol Indofenol (DCPIP); colapso da gota de petróleo; emulsificação, avaliação da tensão superficial pelo método do anel de Du Noüy, e curva de produção dos micro-organismos mais promissores. Amostras fúngicas em um total de oito mostraram-se eficientes no teste de biodegradabilidade, pois promoveram a descoloração do indofenol em 24 e 48h, estas foram identificadas como: S31 Phoma sp., S36 Phoma sp., S24 Rhizopus oryzae, S46 Fusarium sp., S42 Fusarium sp., S32 Fusarium sp., S33 Fusarium sp. e S51 Fusarium sp. Destes, o isolado S31 Phoma sp. apresentou emulsão do diesel de 1,5 cm ou 52% com redução da tensão superficial da água de 72,43 mN/m para 51,03 mN/m, além disso, os oito fungos selecionados apresentaram atividade na produção de enzimas: lacase, pectinase, amilase e lipase. Dentre as bactérias, o isolado M87 Microbacterium sp., mostrou melhor correlação entre os testes realizados. Esse isolado produziu 3,0 g/L de biossurfactantes e suas frações promoveram a redução da tensão superficial da água abaixo de 40 mN/m. A melhor fração (F1) foi analisada por FT-IR infravermelho, UFLC-MS e RMN 1H. As diferentes técnicas mostraram a presença de compostos provavelmente relacionados a ácidos graxos, um tipo de biossurfactante não iônico que pode ser explorado futuramente na indústria de cosméticos ou como emulsificante em processos de biorremediação. O teste para avaliar a citotoxicidade do extrato liofilizado e aquoso da bactéria, e o de toxicidade do extrato aquoso do fungo, não mostraram atividade tóxica. Novos estudos fazem-se necessários no sentido de promover o crescimento dessas culturas, puras ou em consórcio; utilizando diferentes fontes de carbono com o intuito de identificar a melhor fonte para a produção de biossurfactantes, assim como aprofundar os estudos de caracterização química dos diferentes biossurfactantes e bioemulsificantes produzidos, tanto pelo fungo como pela bactéria selecionada.

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.