50º CBQ - USO DO INDICADOR REDOX 2,6-DICLOROFENOL INDOFENOL PARA SELEÇÃO RÁPIDA DE MICRORGANISMOS POTENCIALMENTE DEGRADADORES DOS BIODIESEL DE ALGODÃO E SUAS MISTURAS BX

ÁREA: Ambiental

TÍTULO: USO DO INDICADOR REDOX 2,6-DICLOROFENOL INDOFENOL PARA SELEÇÃO RÁPIDA DE MICRORGANISMOS POTENCIALMENTE DEGRADADORES DOS BIODIESEL DE ALGODÃO E SUAS MISTURAS BX

AUTORES: ROCHA, M. F. A. (UFPE) ; NASCIMENTO, D. (UFPE) ; MARQUES, L. M (UFPE) ; MARQUES, O. M. (UFPE) ; SARMENTO, S. M. (UFPE)

RESUMO: A capacidade individual de doze microrganismos (cinco bactérias, quatro leveduras e três fungos filamentosos) de degradar os Biodiesel de Algodão (B100-A) e suas Misturas B5/B10/B20/B40/B50, foi avaliada pelo método do indicador redox DCPIP desenvolvido previamente por Hanson et al. (1993) para hidrocarbonetos. Estes testes foram realizados em placas multi-poços do Tipo Elisa. O método utilizado mostrou-se eficiente para avaliar o potencial individual dos microrganismos testados em degradar o B100 de algodão e suas Misturas BX. As P. aeruginosa e S. cerevisiae apresentaram maior potencial individual.

PALAVRAS CHAVES: biodegradação, biodiesel e misturas biodiesel/diesel, indicador redox dcpip.

INTRODUÇÃO: O biodiesel (B100) é um combustível limpo, biodegradável e alternativo ao B0. Misturas de B100 com o B0 (Misturas BX) têm sido formuladas com proporção variável de B100. Está previsto para 2010 o uso da Mistura B5 no território brasileiro. O impacto do B100 e das Misturas BX sobre o meio ambiente é de grande interesse devido à possibilidade de ocorrência de derramamentos.Há poucos estudos sobre a biodegradação do B100 em ambiente aquático. Com base no mecanismo de cometabolismo, o B100 tem sido usado para otimizar a biodegradação aeróbica do B0 em ambiente aquático. Os microrganismos usam B100 como fonte de carbono para degradar o B0 (baixa biodegradabilidade), levando ao crescimento da biomassa, que favorece a degradação do B0 (Zhang et al., 1998).A técnica da biorremediação é eficiente para limpar o meio ambiente contaminado com compostos orgânicos, sendo a seleção de microrganismos capazes de degradar tais substâncias uma das suas etapas-chaves. O método do indicador redox DCPIP (2,6-diclorofenol-indofenol) foi proposto para avaliar o potencial que os microrganismos apresentam para degradar hidrocarbonetos usando-os como substrato (Hanson et al., 1993). Esta é uma reação de oxi-redução que pode ser sinalizada pela mudança de cor do indicador DCPIP de azul (forma oxidada) para incolor (forma reduzida). A capacidade de um dado microrganismo em degradar o hidrocarboneto é inversamente proporcional ao tempo de virada do DCPIP. O tempo de ensaio geralmente é de 24 a 48h.O objetivo deste trabalho foi verificar a eficiência do indicador redox DCPIP nos casos de B100 e Misturas BX. Desta triagem, avaliar quais os microrganismos que apresentam maior potencial de degradar tais combustíveis.

MATERIAL E MÉTODOS: a)Materiais: Culturas puras microbianas de P. aeruginosa (ATCC 27853 – DAUFPE 416) E. coli ( ATCC 25922 – DAUFPE 224) B. subtilis (ATCC 0001 – DEQUFPE), S.aureos (ATCC 0002 – DEQUFPE), S. lutea (ATCC 0003 – DEQUFPE), S.cerevisiae (ATCC 5107 – UFPEDM), R. mucilaginosa (ATCC 5337– DMUFPE), C. sp (ATCC 1315 – DAUFPE), C. lipolytica (ATCC 8661 – DAUFPE 1055), A. niger (ATCC 1015 – DAUFPE 2003), F. moniliforme (DAUFPE 2456), T. wortmanii, (ATCC 5052 – Micoteca URM), foram crescidas nos meios Agar Mueller-Hinton (bactérias), Agar de Saboraud (leveduras) e Czapeck (fungos), acondicionadas a 5ºC e repicadas mensalmente. Inóculos individuais destas foram preparados em tubos de ensaios contendo Meio de Cultura Mínimo (MCM) (0,5% NaCl, 0,1% K2HPO4, 0,1% KH2PO4, 0,1% (NH4)2SO4, 0,02% MgSO4.7H2O, 0,3% KNO3 ), mantidos a 30°C por 72 horas, padronizados de acordo com o Tubo no 3 da Escala de Mac Farland. Os B0 (Tipo Interior S 1800) e B100-A foram fornecidos pelos Petrobras Transportes S.A. e CETENE, respectivamente. As Misturas B5/B10/B20/B40/B50 foram preparadas usando base gravimétrica. Usou-se água destilada estéril e DCPIP p.a. (Merk). b)Método do Indicador Redox DCPIP: Os ensaios foram realizados em placas multi-poços estéreis. Adicionou-se em cada poço os Meio MCM (1,72 cm3), suspensão microbiana (0,2 cm3), indicador DCPIP concentração 20 mg.cm-3 (0,06 cm3) e combustível-teste (0,02 cm3), sendo as placas acondicionadas em uma estufa a 30o C. As leituras foram realizada a cada 24 h -tempo total de ensaio (TTE): 80h- sendo anotado o tempo requerido para descoloração do indicador DCPIP (TV-DCPIP). Os experimentos foram realizados em duplicata, compreenderam também os controles positivo (Meio MCM com 1% de glicose e inóculo) e negativo (Meio MCM e inóculo).

RESULTADOS E DISCUSSÃO: O método do Indicador DCPIP apresentou-se eficiente para avaliar o potencial dos microrganismos testados em degradar os B100-A e Misturas BX. Estes resultados concordam com os obtidos por Mariano et al. (2008) para o B100 de mamona e suas Misturas BX. Por outro lado, a capacidade (C) dos microrganismos em degradar os B0, B100-A e Misturas BX pode ser classificada de acordo com a fração do tempo total de ensaio que o DCPIP levou para descolorir (FTTE: TV-DCPIP/ TTE): FTTE = indefinido: C-nula; FTTE = 0,9: C-baixa; FTTE= 0,6: C-moderada; FTTE = 0,3: C-alta. Apenas as P. aeruginosa e S. cerevisiae isoladamente apresentaram capacidade para degradar o B0. Vários microrganismos apresentaram capacidades distintas para degradar o B100-A. Microrganismos com C-alta para os B0 e B100-A comportaram-se similarmente com as Misturas BX, exceto a E. coli que apresentou C-alta para o B100-A e C-nula para as Misturas BX e a C. sp que apresentou C-moderada e C-baixa para Misturas B5/B10 e B20/B40/B50, respectivamente. Microrganismos que apresentaram C-moderada ao B100 e C-nula ao B0 seguem comportamento similar aquele observado com o B100-A. Aqueles que apresentaram C-baixa ao B100-A e C-nula ao B0 comportaram-se de forma similar frente ao B0. Estes resultados sugerem que em caso de derramamento de B0, o uso de B100-A como segundo substrato biodegradável beneficiará a biorremediação do ambiente, porém, o microrganismo deve apresentar C-alta ou C-moderada frente ao B100-A. As Figura 1 e Tabela 1 mostram os resultados obtidos para casos em que os microrganismos apresentaram capacidade de degradar os B100-A e Misturas BX, indicando que os microrganismos que possivelmente otimizarão a degradação dos B0, B100-A e Misturas BX em ambiente aquático são as P. aeruginosa e S. cerevisiae.

CONCLUSÕES: As principais conclusões que se pode tirar deste trabalho são: a) Método rápido do indicador redox DCPIP é eficiente na avaliação do potencial que os microrganismos têm em degradar os B100-A e Misturas BX; b) Para se fazer uso do mecanismo de cometabolismo para se acelerar o processo de biodegradação do B0 deve-se utilizar microrganismos que apresentem capacidade de degradação alta a moderada do B100-A; c) Microrganismos provavelmente mais eficientes em degradar o B100-A e Misturas BX são as bactéria P. aeruginosa e a levedura S. cerevisiae.

AGRADECIMENTOS: a CAPES, ao CETENE, a Petrobras Transportes S.A. e ao doutorando Luiz A. P. Cavalcanti.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: HANSON, K. G.; DESAI, J. D.; DESAI, A. J. A rapid and simple screening technique for potential crude oil degrading microrganisms. Biotechnol. Tech.,v.7, p. 745-748,1993.

MARIANO, A.P., TOMASELLA, R. C., OLIVEIRA, L.M., CONTIERO, J., ANGELIS, D. F. Biodegradability of diesel and biodiesel blends, African. J. Biotechnology., v.7(9), p.1323-1328, 2008.
ZHANG, X.; PETERSON, C.L.; REECE, D.; MOLLER, G.;HAWS, R. Biodegradability of Biodiesel in the Aquatic Environment .Trans. ASAE, v. 41, p.1423 –1430, 1998.