Metagenômica de consórcios microbianos para biorremediação de resíduos de perfuração

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Guerra, Alaine de Brito
• Orientador(a): Agnez, Lucymara Fassarella
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Resíduo de perfuração; Consórcio microbiano; Metagenoma; Biodegradação; Biossurfactantes
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS: BIOTECNOLOGIA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25242

Resíduos de perfuração de poços de petróleo caracterizam-se como resíduos sem tratamento adequado, que acumulado gera um passivo ambiental de grandes proporções. Assim, conhecimentos da comunidade microbiana do resíduo de perfuração podem ser úteis no desenvolvimento de estratégias de biorremediação. O presente trabalho teve como objetivo identificar microrganismos do resíduo de perfuração de poços de petróleo por abordagem metagenômica e obter consórcios bacterianos/bactérias isoladas que tenham atividade de biodegradação de hidrocarbonetos e/ou produção de biossurfactantes, visando aplicação em estratégias de biorremediação. O DNA total foi extraído diretamente das amostras de resíduos de perfuração e dos consórcios obtidos (enriquecidos em diferentes meios), e sequenciados usando a plataforma Ion Torrent. Bactérias isoladas dos consórcios foram identificadas por meio do sequenciamento parcial do gene 16S nRNA, pelo método Sanger. Análises taxonômicas revelaram mudanças em nível de filo e, consequentemente, gênero entre as amostras. Enquanto no resíduo de perfuração predominou o gênero Halomonas, pertencente ao filo Proteobacteria, nos consórcios, maiores abundâncias foram observadas para gêneros Paenibacillus e Brevibacillus, ambos do filo Firmicutes. A análise funcional utilizando banco de dados específico para a biodegradação de hidrocarbonetos e produção de biossurfactantes (BioSurfDB), revelou que a seleção não apenas manteve vias relacionadas a biodegradação de hidrocarbonetos e produção de biossurfactantes como favoreceu significativamente algumas. Crescimento na presença de petróleo, ensaio qualitativo de biodegradação utilizando o indicador DCPIP, adesão microbiana a hidrocarbonetos, testes de emulsificação, teste de dispersão do óleo e tensão interfacial indicaram capacidade de biodegradação de hidrocarbonetos e produção de biossurfactantes pelos consórcios. Ao retornar do resíduo ao qual foram obtidos, os consórcios selecionados em meio Lysogeny broth (LB) e Yeast peptone dextrose (YPD) foram capazes de biodegradar 66 e 30% de alcanos, respectivamente. Assim, diferenças na composição dos microrganismos, provavelmente devido à etapa de enriquecimento em diferentes meios, refletiram diferentes capacidades metabólicas. O meio LB parece ter selecionado a comunidade microbiana mais adequada à remoção de alcanos no resíduo de perfuração. Sequências de rRNA 16S obtidas de cepas isoladas apresentaram elevada identidade com representantes dos gêneros Brevibacillus, Micrococcus e Bacillus. A metagenômica demonstrou ser uma ferramenta valiosa na análise das comunidades microbianas e na escolha da estratégia de biorremediação. A bioaumentação autóctone pode ser uma alternativa eficiente na biodegradação hidrocarbonetos. O método de enriquecimento através de diferentes meios pode afetar a composição da comunidade microbiana e a degradação.