Neste trabalho foi realizada a caracterização microbiana, por meio de técnicas de Biologia Molecular, do lodo granular do processo de precipitação dos metais ferro, zinco e cobre por sulfeto gerado a partir de um reator biológico em batelada sequencial (ASBR) para redução de sulfato de drenagem ácida de minas (DAM) sintética em suas diferentes fases operacionais. O reator foi inoculado com lodo granular de reator UASB tratando efluente de abatedouro de aves, operando em relação DQO/sulfato 1,0. O etanol foi utilizado como doador de elétrons e o sulfato de sódio como receptor de elétrons. Para o presente estudo as amostragens de lodo foram realizadas em pH 5,0; pH 4,0; pH 4,0 + Fe2+, pH 4,0 + Fe2+; Zn2+; pH 4,0+Fe2+; Zn2+; Cu2+ sempre quando ocorria redução máxima de sulfato no reator, o inóculo também foi estudado para comparação. Após coleta de todas as amostras, realizou-se a extração do DNA, seguida de purificação e amplificação para o RNAr16S para os Domínios estudados e as sequencias foram separadas através de DGGE. A estrutura das comunidades foi analisada em função da composição e riqueza de bandas de DGGE nos consórcios microbianos. A análise do perfil de bandas do DGGE permitiu visualização da dinâmica da população microbiana presente em cada fase do tratamento biológico da DAM. Os resultados revelaram que ocorreu maior variação na diversidade de microrganismos do domínio Bacteria do que de Archaea nos tratamentos da DAM com os parâmetros operacionais estudados. Dentre essas observações, percebe-se que as sucessivas diminuições de pH foram menos influentes na diversidade do que foi a adição dos metais, principalmente quando houve adição do Fe. O Domínio Bacteria apresentou maiores reduções de bandas do que o domínio Archaea, que sofreu menores influências às condições operacionais. Comparando-se a diversidade de bactérias e arqueias neste estudo, observa-se que as bactérias foram 56,5% maior que as arqueias em termos de diversidade pelas bandas de DGGE apresentadas. Diminuições no pH e adição sucessiva dos metais Fe, Zn e Cu foram associados a alterações temporais na estrutura da comunidade bacteriana. Nas análises de sequenciamento para domínio Bacteria, apesar de baixa qualidade do sequenciamento das bandas recortadas, foi possível fazer uma comparação entre o BLAST e a base de sequências do NCBI. Uma das bandas apresentou similaridade de 88 e 87% com clones não cultivados de Geobacter e Clostridum, respectivamente. Estes microrganismos são relatados como sendo redutores de sulfato. Outras duas bandas apresentaram 91% de similaridade com clone não cultivado de bactérias. Já para o Domínio Archaea, a análise comparativa indicou similaridade de três das cinco bandas com os clones não cultivados de Methanomicrobiales archaeon F5OHPNU07IK8FO e duas das bandas com o gênero Methanosaeta sp. clone DI CO3, ambas arqueias relatadas como sendo presentes em lodo granular de diversos tratamentos anaeróbios. Conclui-se que a estimativa da diversidade permitiu inferir que as alterações nas composições das comunidades microbianas foram devidas as condições operacionais impostas. / The microbial characterization of this study was carried out by molecular biology techniques, of granular sludge samples from precipitation of the metals iron, zinc and copper in sulphide generated from a biological sequencing batch reactor (ASBR) to reduce the sulphate of synthetic acid drainage mines in its different operational phases. The reactor was inoculated with granular sludge from UASB reactor treating effluent from poultry slaughterhouse operating in ratio COD/sulphate 1.0. Ethanol was used as electron donor and sodium sulphate as electron acceptor. For this study, samples of sludge were taken on pH 5.0; pH 4.0; pH 4.0 + Fe2+, pH 4.0 + Fe2+; Zn2+; pH 4.0 + Fe2+; Zn2+; Cu2+ whenever maximum reduction of sulphate in the reactor occurred. The inoculums was also studied for comparison. After collecting all samples, the extraction of DNA was carried out, followed by purification and amplification to RNAr16S for the studied Domains and the sequences were separated by DGGE. The structure of the communities was analyzed in view of the composition and richness of DGGE bands in microbial consortia. The DGGE bands’ profile analysis allowed visualization of the dynamics of the microbial population present in each phases of the AMD biological treatment. Results showed that a higher variation occurred in diversity of microorganisms of the Bacteria domain than that in Archaea in treatment with the operating parameters studied. Among these observations, it is perceived that the successive decreases in pH were less influential in diversity than it was the metals additions, mainly when there was addition of Fe. The Bacteria domain presented higher reductions bands than the Archaea domain, which suffered lower influences from operational conditions. When comparing the diversity of Bacteria and Archaea in this study, it is observed that the bacteria were 56.5% higher than the Archaea in terms of diversity by DGGE bands presented. Diminishing in pH and successive addition of the metals Fe, Zn and Cu were associated with temporal changes in the structure of bacterial community. In sequencing analysis to Bacteria domain, although the low quality of the sequence of the cut bands, it was possible to make a comparison between BLAST and the base of sequence of the NCBI. One of the bands presented a similarity of 88% and 87 with uncultivated clones of Clostridum and Geobacter, respectively. These microorganisms are reported to be sulphate reducers. Two other bands presented 91% similarity with the uncultivated clone of bacteria. For the Archaea domain the comparative analysis indicated similarity of three of the five bands with the uncultivated clones of archaeon Methanomicrobiales F5OHPNU07IK8FO and two of the bands with the genus Methanosaeta sp. clone DI CO3, both of then reported as present in granular sludge of several anaerobic treatments. It is concluded that the estimate of diversity allowed inferring that the alterations in the composition of microbial communities occurred due the imposed operations conditions.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:10.254.254.39:tede/1031 |
| Date | 12 November 2014 |
| Creators | BELI, Euzebio |
| Contributors | BRUCHA, Gunther, http://lattes.cnpq.br/5800952648806599, SAIA, Flávia Talarico, RODRIGUEZ, Renata Piacentini |
| Publisher | Universidade Federal de Alfenas, Instituto de Ciência e Tecnologia, Brasil, UNIFAL-MG, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia Ambiental |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNIFAL, instname:Universidade Federal de Alfenas, instacron:UNIFAL |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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