Caracterização de comunidades bacterianas mesófilas e termófilas em biorreatores a membrana durante o tratamento de efluentes de fábrica de papel reciclado

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Vieira, Nívea Moreira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Associações micorrízicas; Bactérias láticas e probióticos; Biologia molecular de fungos de interesse; Mestrado em Microbiologia Agrícola; UFV
• Palavras-chave em Português: DGGE; Diversidade bacteriana; Metagenômica; Clonagem; Sequenciamento; Bacterial diversity; Cloning; Sequencing; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/5317

A fabricação de papel consome elevadas quantidades de água, gerando grandes volumes de efluentes. O tratamento biológico de efluentes industriais de fábricas de papel é a alternativa mais amplamente utilizada para esse processo. Biorreatores a membranas sob condições termófilas constituem uma nova tecnologia de tratamento, ainda pouco utilizada em decorrência da falta de conhecimento técnico e científico para sua implementação. Apesar de sua grande importância, o número de espécies microbianas conhecidas e descritas representa apenas uma pequena fração da diversidade microbiana encontrada nos sistemas de tratamento biológico de efluentes industriais. O presente estudo verificou a viabilidade técnica de utilização de biorreatores a membranas para o tratamento termófilo e mesófilo de efluentes de fábrica de papel reciclado, caracterizando as comunidades bacterianas presentes nessas condições. Durante o experimento foram mantidos três reatores, sendo um na condição mesófila a 35 °C e dois em que a temperatura foi aumentada gradualmente até uma máxima de 55 °C. Nessa fase, foi adicionada a um dos reatores uma amostra de composto de resíduo sólido urbano, coletado em sistema de compostagem em fase termófila, com o propósito de se aumentar a diversidade de bactérias termófilas. A utilização de BRM operando em condição termófila e mesófila foi uma alternativa eficiente para o tratamento de efluente de fábrica de papel reciclado. A adição do composto não alterou a eficiência do tratamento termófilo. A avaliação da comunidade bacteriana por meio de PCR-DGGE revelou a ocorrência de alteração significativa do perfil de diversidade genética em resposta ao aumento da temperatura. O aumento gradual da temperatura no interior dos reatores termófilos casou mudanças na composição da comunidade bacteriana de Eubacteria e, especificamente, dos filos Firmicutes e Proteobacteria, incluindo as classes Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria e Gammaproteobacteria. A adição do composto a um dos reatores termófilos também provocou alteração na comunidade bacteriana. A clonagem e seqüenciamento parcial do gene 16S rDNA de Eubactéria revelaram a existência de 20 seqüências distintas no lodo biológico mantido na condição mesófila (35 °C). Dentre essas seqüências, foram detectadas representantes das classes Alphaproteobacteria (15 %) e Betaproteobacteria (15 %) e do filo Firmicutes (25 %). 45 % das seqüências dessa biblioteca não puderam ser associadas a quaisquer dos filos bacterianos reconhecidos. No lodo biológico mantido a 45 °C, foram encontradas 22 seqüências distintas, representando as classes Alphaproteobaceria (27,3 %) e Betaproteobacteria (13,6 %) e os filos Firmicutes (31,8 %), Deinococcus-Thermus (4,5 %) e Chlorobi (4,5 %). 18,2% das seqüências dessa biblioteca não puderam ser associadas a filos bacterianos reconhecidos. No lodo biológico mantido a 55 °C, foram encontradas 24 seqüências distintas, representando as classes Alphaproteobaceria (4 %), Betaproteobacteria (20 %) e Gammproteobacteria (4 %), além dos filos Firmicutes (40 %), Deinococcus-Thermus (12 %) e Chlorobi (4 %). 16 % das seqüências dessa biblioteca não puderam ser associadas a filos bacterianos reconhecidos. Os resultados obtidos no presente estudo demonstram que lodos biológicos mantidos em condição termófila, durante o tratamento de efluente de fábrica de papel reciclado, apresentam comunidades bacterianas cuja diversidade é comparável com a de lodos mantidos em condição mesófila. Uma conclusão geral do presente estudo é que BRMs sob condições termófilas são uma alternativa viável para o tratamento de efluentes de fábricas de papel reciclado, capazes de suportar uma diversidade bacteriana compatível com a manutenção de elevada eficiência de remoção da matéria orgânica e eventual plasticidade operacional.