Análise metagenômica e potencial biotecnológico de microrganismos de solo e água de uma área agrícola com adubação orgânica

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Meneghine, Aylan Kener [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Bioemulsificante; Ciclos biogeoquímicos; Exopolissacarídeo; Bioemulsifier; Biogeochemical cycles; Exopolysaccharide
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/147993

O composto orgânico produzido a partir de carcaças, resíduos animais e vegetais é uma alternativa viável para a substituição total ou parcial dos fertilizantes minerais utilizados na atualidade. No processo de compostagem participam diferentes populações microbianas, e com isso o composto torna-se um sistema rico para utilização como fertilizante no solo, complementando assim as necessidades nutricionais e microbianas do meio ambiente. Entretanto, há poucos trabalhos envolvendo análise da diversidade bacteriana em solos sob uso de composto orgânico feito a partir de carcaças, e também pouco se conhece sobre o impacto ambiental do uso agrícola de composto orgânico na qualidade da água. Existe também a questão se há influência da água utilizada para irrigação na qualidade do solo. O objetivo central desse trabalho foi analisar a diversidade bacteriana e perfil funcional de um solo de horta e da água de um córrego utilizada para irrigação. E como objetivo secundário, através do isolamento de bactérias da água verificar o potencial biotecnológico de produção e uso de exopolissacarídeo como bioemulsificante de óleo e hidrocarbonetos. As amostras de solo e água utilizadas nesse trabalho foram coletadas na área do departamento rural da Fundação Parque Zoológico de São Paulo, em setembro de 2014. Todo material coletado foi transportado até o Laboratório de Bioquímica de Micro-organismos e de Plantas, onde realizou-se a extração de DNA total e sequenciamento através de tecnologia Ion Proton (Life Technologies), isolamento bacteriano, produção e aplicação de exopolissacarídeo como bioemulsificante. Ao analisar o DNA metagenômico observou-se que tanto na água quanto no solo há uma abundância de bactérias encontradas normalmente em áreas agrícolas sob influência de composto orgânico feito a partir de outras fontes. Verificou-se também, através da análise dos genes relacionados com os ciclos biogeoquímicos, abundância de genes do processo de desnitrificação na amostra de solo. Além de se observar que na análise da estrutura taxonômica dos ciclos biogeoquímicos, não há bactérias em comum entre as amostras de solo e água com do composto orgânico. Porém ao avaliar o perfil funcional total da água, solo e outros dez metagenomas, através de uma análise de agrupamento hierárquico, notou-se que a água causa maior influência no solo do que o próprio composto orgânico. Com relação ao isolamento bacteriano, foi possível isolar a bactéria Sphingomonas sp., sendo que o isolado identificado demonstrou produzir grande quantidade de exopolissacarídeo (EPS). O EPS formou emulsões estáveis após 24 horas e 168 horas. Além disso o EPS foi um melhor agente emulsificante para hexano e querosene dentre todos os óleos analisados. Os resultados mostraram contribuição significativa com relação ao potencial do EPS como agente bioemulsificante que aumentaria a degradação de hidrocarbonetos e efeitos de emulsificação em biotecnologia ambiental.