Influência da composição de polímeros plásticos na comunidade microbiana da plastisfera no ecossistema marinho

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Ferreira, Lucas Salomão de Sousa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bactérias Plástico-específicas; Biofilmes; Biofilms; Marine Pollution; Microbioma; Microbiome; Plastic-specific Bacteria; Plastisfera; Plastisphere; Poluição marinha
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-07032023-173410/

Os plásticos têm se tornado um dos principais problemas ambientais das últimas décadas, uma vez que milhões de toneladas desse detritos acabam nos oceanos. Ao entrar em contato com a água do mar, o plástico é rapidamente colonizado por uma complexa comunidade microbiana, constituindo um novo habitat denominado Plastisfera. Porém os fatores ecológicos que influenciam o desenvolvimento destas comunidades ainda estão sendo elucidados. Neste trabalho buscou-se a partir do sequenciamento do gene 16S rRNA, obtido do biofilme microbiano associada a polímeros plásticos (PEAD, PEBD e PBAT), caracterizar a sucessão temporal em um experimento realizado por 5 semanas na região costeira do Saco da Ribeira em Ubatuba, São Paulo. Os resultados de abundância bacteriana e estrutura da comunidade, indicaram que ambas foram influenciadas pelas variáveis ecológicas tempo de exposição e tipo de substrato. Foi possível também classificar táxons nunca identificados como componentes da plastisfera. Entre os grupos taxonômicos mais abundantes, destacaram-se os filos Proteobacteria, Cianobacteria e Bacteroidota, bem como as famílias Flavobacteraceae, Rhodobacteraceae e Cloroplastos. Ao analisar a sucessão ecológica da plasitsfera, pôde-se reconhecer três fases clássicas da colonização do biofilme ao longo do tempo de exposição: Colonização primária (semana I), com ênfase na preparação do biofilme por micro-organismos fotossintéticos e produtores de EPS; Fase de crescimento (semanas II e III), com destaque na manutenção do biofilme a partir do controle populacional e degradação de compostos complexos; e Fase de maturação (Semana IV e V) onde não houveram mais variações significativas na estrutura da comunidade. Na análise de indicadores foi possível identificar 174 ASVs indicadoras somando os diferentes tipos de plásticos. Por fim foram inferidos 25 metabolismos importantes, entre eles estão o ciclo do nitrogênio, carbono e enxofre, bem como biodegradação de hidrocarbonetos. Juntos, estes resultados sugerem que a plastisfera formada em ambiente tropical pode representar um ecossistema único e complexo. Em conclusão os resultados revelaram que a comunidade microbiana foi influenciada pelos tipos de substrato, onde foram identificadas bactérias plástico-específicas, bem como entre as semanas de coleta, e por fim demonstrou a alta complexidade metabólica existente, bem como o potencial biodegradador. Com isso, este trabalho traz importantes contribuições para o entendimento dos fatores ecológicos que afetam a plastisfera marinha, bem como auxilia o entendimento do desenvolvimento do biofilme associado a matrizes plásticas no ecossistema marinho.