ÁREA: Ambiental
TÍTULO: SELEÇÃO DE MICRORGANISMOS PRODUTORES DE BIOSURFACTANTES PARA REMEDIAÇÃO DE RESÍDUO DE INDÚSTRIA PETROQUÍMICA
AUTORES: SANDRI, M. R. (UFRGS) ; VAINSTEIN, M. H. (UFRGS) ; MITIDIERI, S. (BIOPLUS)
RESUMO: Este trabalho busca selecionar microrganismos produtores de biosurfactantes para compor um consórcio que atue na remediação de resíduos indústria de rerrefino de óleo lubrificante. Os microrganismos foram selecionados pela capacidade de produção de biosurfactantes utilizando três diferentes parâmetros. Dos 43 microrganismos que foram testados, 34 apresentaram algum resultados positivo. Bacillus macerans foi o mais eficiente em reduzir a tensão superficial do meio, pelo método da microplaca, e em emulsionar óleo em água pela leitura de absorbância da fase aquosa do teste em proveta. B. coagulans foi o mais eficiente em emulsionar água em óleo. Dentre os 34 microrganismos testados, 17 foram capazes de se multiplicar usando como fonte de nutrientes o efluente líquido.
PALAVRAS CHAVES: biorremediação, rerrefino, hidrocarbonetos
INTRODUÇÃO: Devido ao enorme aumento na escala de produção, o petróleo e seus derivados têm se tornado um dos principais contaminantes de diversos ecossitemas (PEDROZO, 2002). Compostos como benzeno, tolueno, etilbenzeno, xilenos e naftaleno contaminando o ambiente podem trazer danos à saúde de plantas, animais e humanos (SARKAR, 2005). A indústria de rerrefino de óleo lubrificante é um setor importante já que a legislação atual regulamenta que todo o óleo mineral usado ou contaminado deve ser coletado e destinado ao rerrefino que é considerado o método mais seguro e a melhor alternativa de gestão ambiental deste resíduo (CONAMA, 2005). Do total de óleo usado coletado, aproximadamente 70% se torna óleo básico e 30% permanece como resíduo. Os resíduos gerados são sólidos (borra e torta do filtros) e líquidos (efluente) e estão contaminados com metais e hidrocarbonetos, devendo ser tratados adequadamente. Tratamentos de contaminações com petróleo ou derivados utilizando biorremediação ainda são pouco recomendados pois ainda existe pouca informação, havendo necessidade de mais estudos nesta área (CANTAGALLO, 2007). Diversos trabalhos demonstraram a capacidade de degradação de hidrocabonetos por microrganismos. A capacidade de produção de biosurfactantes por estes é importante para biodisponibilizar os compostos da fase oleosa para degradação (LEAHY & COLWELL, 1990). Os biosurfactantes possuem características anfipáticas, e se concentram nas interfaces, diminuindo a tensão interfacial entre água e óleo aumentando a superfície de contato entre água e óleo (KARANT, 1999; RON & ROSEMBERG, 2001). O objetivo deste trabalho é selecionar microrganismos produtores de biosurfactantes para compor um consórcio que atue na remediação de resíduo da indústria de rerrefino de óleo lubrificante.
MATERIAL E MÉTODOS: Os 43 microrganismos (parte da coleção da empresa Bioplus Desenvolvimento Biotecnológico, parte da coleção do LSFM–UNICAMP, parte isolados de invertebrados marinhos, e parte isolados do próprio efluente) foram selecionados com base nas suas capacidades de produção de biosurfactantes utilizando três diferentes parâmetros. Eles foram cultivados em caldo nutriente e incubados por 24h, 30°C, 180rpm. O ensaio rápido em microplaca avalia a capacidade da diminuição da tensão superficial (CHEN, 2007). 100 µL do sobrenadante do meio de cultivo são adicionados a 100 µL de água em cada poço da microplaca e através dela é visualizado um fundo quadriculado. Conforme a amostra modifica a tensão superficial, a figura se torna menor, indicando a produção de biosurfactante. Foi utilizado como controle positivo o surfactante químico Renex 90 numa concentração de 0,01%, o qual atribuiu-se um valor máximo de 3, e ao controle negativo (meio de cultura sem cultivo de nenhum microrganismo) atribuiu-se o valor 0. O ensaio de emulsão de óleo lubrificante foi realizado em provetas avalia a capacidade de emulsionar óleo em água e também a capacidade de emulsionar água em óleo. 25mL do sobrenadante e 5mL de óleo lubrificante comercial foram agitados com auxílio de um vórtex por 2 minutos e após deixada repousar por 24h (TOLEDO,2006). A emulsão óleo em água é medida em espectrofotômetro pelo valor de absorbância a 610nm da fase aquosa do ensaio em proveta (THAVASI, 2007). Os microrganismos que produziram algum tipo de biosurfactante foram cultivados em 40 mL de efluente de indústria de rerrefino de óleo lubrificante e incubados em agitador orbital a 30°C e 180 rpm. O crescimento dos microrganismos foi monitorado por plaqueamentos pelo método de gota em placas de ágar nutriente.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Dos 43 microrganismos testados, 34 deles apresentaram algum resultado positivo. Pelo método da microplaca, cinco microrganismos atingiram um nível bom (2) de diminuição da tensão superficial e um deles, Bacillus macerans, atingiu o nível ótimo(3). 21 microrganismos apresentaram uma emulsão água em óleo maior do que 10% do volume total de líquido na proveta e 10 apresentaram esta emulsão maior que 20%. Bacillus coagulans foi o melhor em emulsionar água em óleo, formando emulsão de 26,7%.
Pode-se verificar que seis microrganismos foram capazes de formar uma emulsão de óleo em água que ultrapassasse a absorbância de 0,500. O microrganismo mais eficiente em formar este tipo de emulsão foi o Bacillus macerans. Diversos trabalhos relatam espécies do gênero Bacillus como degradadoras de hidrocarbonetos e produtoras de biosurfactantes. (ROSEMBERG, 2006). O efluente de indústria de rerrefino contém cerca de 0,45% de óleos e graxas e estão presentes diversos. Dos 34 microrganismos inoculados em efluente, 17 foram utilizaram o efluente como fonte de nutrientes e suas curvas de crescimento estão representadas nas figuras 1 e 2. Mesmo tendo a capacidade de produção de biosurfactantes, metade dos microrganismos testados não foi capaz de se multiplicar no efluente. Alguns microrganismos podem ser mais sensíveis que outros a determinados níveis de contaminação, ou podem não ter a capacidade de degradar determinado composto. Microrganismos isolados podem metabolizar somente uma variedade limitada de hidrocarbonetos. No ambiente, hidrocarbonetos de petróleo são degradado por consórcios de microrganismos, associando, assim, uma maior variedade de capacidades enzimáticas para que sejam degradadas misturas complexas de hidrocarbonetos (LEAHY & COLWELL, 1990).
CONCLUSÕES: Dos 43 microrganismos testados, 34 deles apresentaram algum resultado positivo para produção de biosurfactante. Bacillus macerans foi mais eficiente em reduzir a tensão superficial do meio, pelo método da microplaca, e em emulsionar óleo em água pela leitura de absorbância da fase aquosa do teste em proveta. Bacillus coagulans foi o melhor em emulsionar água em óleo. Dentre os 34 microrganismos testados, 17 foram capazes de se multiplicar usando como fonte de nutrientes o efluente líquido que contém hidrocarbonetos.
AGRADECIMENTOS: CAPES, Bioplus e IPS
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CANTAGALLO, CAMILA; MILANELLI, JOÃO CARLOS C. & DIAS-BRITO, DIMAS. 2007. Limpeza de ambientes costeiros brasileiros contaminados por petróleo: uma revisão Pan-American Journal of Aquatic Sciences 2 (1): 1-12
CHEN, Chien-Yen; Baker, Simon C.; Darton, Richard C. 2007. The application of a high throughput analysis method for the screening of potential biosurfactants from natural sources. Journal of Microbiological Methods 70: 503–510.
CONAMA. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente – Conama. Resolução nº 362, de 23 de junho de 2005.
KARANTH, N.G.K.; DEO, P.G. E VEENANADIG, N.K. 1999. Microbial production of biosurfactants and their importance. Current Science, 77 (1): 116-126.
LEAHY, JOSEPH G. & COLWELL, RITA R. 1990. Microbial Degradation of Hydrocarbons in the Environment. Microbiological Rewiews 54 (3): 305-315.
PEDROZO, Maria de Fátima Menezes. 2002. Ecotoxicologia e avaliação de risco do petróleo. Salvador: Centro de Recursos Ambientais. 246p. (Cadernos de Referência Ambiental, vol.12)
RON, Eliora & ROSEMBERG, Eugene. 2001. Natural roles of biosurfactants. Environmental Microbiology, 3 (4): 229-236.
ROSENBERG, Eugene. Biosurfactants. In: Prokaryotes (2006) 1:834–849
SARKAR, Dibyendu; Michael Ferguson, Rupali Datta, Stuart Birnbaum. 2005. Bioremediation of petroleum hydrocarbons in contaminated soils: Comparison of biosolids addition, carbon supplementation, and monitored natural attenuation. Environmental Pollution 136: 187-195.
TOLEDO, F.L.; Calvo, C.; Rodelas, B.; Gonzalez-Lopez, J.. 2006. Selection and identification of bacteria isolated from waste crude oil with polycyclic aromatic hydrocarbons removal capacities. Systematic and Applied Microbiology 29: 244–252.
THAVASI, R.; Jayalakshmi, S.; Balasubramanian T.; Banat, Ibrahim M. 2007. Production and characterization of a glycolipid biosurfactant from Bacillus megaterium using economically cheaper sources. World Journal of Microbiology and Biotechnology 24 (7): 917-925.
