ENSAIO ENZIMÁTICO E AVALIAÇÃO DA TOXICIDADE DE METAIS PESADOS FRENTE AO FUNGO Aspergillus sp.

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Iniciação Científica

Autores

Sousa, L.D.C. (UNIFESSPA) ; Oliveira, C.A. (UNIFESSPA) ; Marques, H.P.C. (UNIFESSPA) ; Silva, C.O.C. (UNIFESSPA) ; Oliveira, M.N. (UNIFESSPA) ; Silva, S.Y.S. (UNIFESSPA) ; Albino, U.B. (UNIFESSPA) ; Silva, S.C. (UNIFESSPA)

Resumo

Com o aumento da exploração do solo, tem aumentado expressivamente a poluição ambiental, tonando assim necessário a busca por tratamentos. Uma das técnicas bastante utilizada para a recuperação dessas áreas degradadas é a biorremediadores, utilizando microrganismos. Neste trabalho fez-se o cultivo do fungo Aspergillus sp. O fungo foi cultivado em meios de cultua BDA e BD em diferentes concentrações dos metais para observar o desenvolvimento micelial e adsorção via FAAS, e por fim, realizou -se ensaio enzimático nos meios celulolítico e solubilizador de fosfato. Os resultados obtidos no meio BDA foi notório em Cu e Pb, e nas análises pelo FAAS para o metal de Pb. No estudo enzimático, a linhagem foi capaz de secretar enzimas celulase e um apresentou ser um bom solubilizar fosfato.

Palavras chaves

adsorção; metais pesados; enzimas

Introdução

O aumento populacional tem feito com que as atividades das indústrias aumentem de forma desordenada e sem planejamento, gerando uma alta quantidade de resíduos que causam impactos no meio ambiente. Ou seja, a mineração é uma das grandes geradoras de resíduo metálicos, onde os impactos alteram o solo. Pesquisas vem sendo realizadas para recuperar as áreas degradas afetadas pelos grandes impactos sofridos, partindo disso, vendo sendo utilizadas várias técnicas para amenizar, uma delas é a biorremediação que é um processo que ocorre de forma natural e de baixo custo e evita a utilização de ferramentas que ofereçam riscos, proporcionando menor impacto ao meio ambiente, nesta técnica utiliza-se microrganismos para remover contaminantes por resíduos metálicos (GAYLARD; BELLINASO; MANFIO, 2005). Os fungos são utilizados no processo por apresentarem características que os tornam ideais nesta aplicação como: habilidade de se desenvolverem aos níveis de estresse ambiental e sua maneira de crescimento por meio de desenvolvimento das hifas, que possibilitam a colonização de grandes áreas (CHANDER; ARORA; BATH, 2004 apud PEREIRA, 2012). Uma das espécies fúngicas que possuem capacidade de remover poluentes orgânicos, tais como, os metais, por meio de atividades metabólicas, pela produção de enzimas e propriedades de adsorção é o Aspergillus. (VALE, ABREU, GOUVEIA, LEITÃO, & SANTAELLA, 2011). Através da linhagem P2R4Bx será abordado os meios de cultura BDA (Batata, Dextrose e Ágar) para analisar seu desenvolvimento micelial em diferentes concentrações dos íons metálicos Pb+2, Cu+2, Ni+2, Co+2 e Cr+6 e meio BD (Batata e Dextrose) para Análises de Espectrometria de Absorção Atômica de chama (FAAS), além o ensaio enzimático com meios celulolíticos e solubilizador de fosfato (SF).

Material e métodos

Para o cultivo da linhagem utilizou-se o meio BDA, esterilizado em autoclave à 121ºC, 1atm, em seguida o meio foi vertido nas placas de Petri e armazenadas em BOD, 30±1°C, por 24H, logo após inoculou -se discos de micélios. Preparou-se o meio de cultura BDA com os metais Cu, Ni, Co, Pb e Cr nas concentrações de 0, 100, 500 e 1000 mg/L, após esterilização, foram vertidos em placas e inoculou- se o fungo. O crescimento do fungo nas placas foi monitorado a cada 48H, por 240H. Após verificar em quais metais o fungo se desenvolveu, realizou-se o cultivo em meio BD, para a análise via FAAS. Preparou-se o meio contendo os metais Pb e Cu, separadamente, nas mesmas concentrações e controle, em seguida esterilizou-se. Depois foi vertido em tubo falcon, a linhagem foi inoculada nas soluções, posteriormente, foram armazenadas em incubadora Shaker por 240H, à 30 °C e 150 rpm. Após este período, as amostras foram diluídas para realizar as análises no FAAS. Para realizar os ensaios enzimáticos, utilizou os meios celuloliticos e SF. Para a preparação do extrato pesou-se 200g de solo, deixando-o decantar em 1L de H2O por 24H. Em seguida, fez-se uma filtração simples. Os reagentes utilizados para o meio celulolítico foram: carboximetilcelulose 2,5g, KNO3 1g, solução fisiológica 25mL, H2O 375mL, ágar 8g, extrato de solo 100mL. Para a revelação dos halos de degradação utilizou-se a solução de vermelho congo a 0,5%. Para o meio SF, preparou-se três soluções Solo A (KNO3 0,05g, glicose 5g, extrato de levedura 0,5g, MgSO4.7H2O 0,1g, CaCl2 0,01g, NaCl 0,1g, ágar bacteriológico 7,5g e H2O 422mL), solo B (CaCl2 5g e H2O 50mL) e solo C (K2HPO4 2,5g, H2O 25mL), logo depois de esterilizado, levou a capela para a mistura do solo B e C no Erlenmeyer do solo A e verteu- se nas placas de petri.

Resultado e discussão

No meio enriquecido com Cu após 240H, houve um bom desenvolvimento micelial na concentração de 100 mg/L, porém em 1000 mg/L apresentou uma inibição no crescimento. Foi notório o desenvolvimento do fungo em todas as concentrações de Pb. Para o Ni, observou-se macroscopicamente que ocorreu inibição, a partir da concentração de 100 mg/L, em 500 e 1000 mg/L não desenvolveu. Nas análises realizadas com Co, foi observado que o fungo se desenvolveu bem na concentração de 100 mg/L, mas 500 e 1000 mg/L não teve um bom crescimento. Nas análises com Cr foi observado que houve o crescimento radial do microrganismo em 100 mg/L, enquanto nas demais concentrações não apresentou crescimento. (Fig. 1) As Análises via FAAS com Pb foi detectado que houve diminuição das concentrações iniciais de todos que foram utilizadas. Na solução de 100 mg/L de Pb, adsorveu 97,3%. Em 500 mg/L, adsorveu 99,2%. Já em 1000 mg/L, houve a adsorção de 99,7%. Nas análises com Cu observou-se também que houve diminuição das concentrações iniciais de todas as utilizadas. Na solução de 100 mg/L de Cu, o fungo adsorveu 6,6 % da concentração inicial. Em 500 mg/L, adsorveu, 92,8 % da concentração. Em 1000 mg/L, houve a adsorção de 14,3%. As atividades enzimáticas são observadas pelos halos de degradação, em contraste com a região escura do meio. O Aspergillus sp conseguiu se desenvolver nos dois meios. Após a revelação observou-se que o fungo apresentou halos de degradação, ou seja, o mesmo apresentou-se ser solubilizador de fosfato e também capaz de degradar celulose. A determinação das atividades da celulase e de ácidos solubilizadores de fosfato do isolado, foram obtidas pela medição direta do halo de degradação enzimática e o diâmetro médio da colônia, expresso como índice enzimático (IE). (Tab. 1)

Conclusões

De acordo com os resultados o fungo Aspergillus sp, obteve um bom desenvolvimento em altas concentrações de Pb e Cu, indicando seu provável potencial biorremediador. A linhagem em estudo mostrou possuir capacidade de adsorção em relação ao Pb. No Cu não mostrou ter a mesma capacidade. O gênero Aspergillus são aplicáveis em tratamento de ambientes contaminados por possuírem grande capacidade de tolerar e remover metais pesados. O crescimento do fungo na atividade enzimática permitiu demonstrar como o isolado é capaz de secretar enzimas celulase e um bom solubilizar fosfato.

Agradecimentos

Agradecemos ao espaço da Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará e a bolsa de estudo do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

Referências

CHANDER, M.; ARORA, D. S.; BATH, H. K. Biodecolourisation of some industrial dyes by white-rot fungi. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, Hampshire, v. 31, n. 2, p. 94-97, 2004.
GAYLARD, C. C.; BELLINASO, M. L.; MANFIO, G. P. Aspectos biológicos e técnicas da biorremediação de xenobióticos. Biotecnologia, Ciência e Desenvolvimento, Brasília, v. 8, n. 34, jan./jun. 2005.
VALE, M., ABREU, K., GOUVEIA, S., LEITÃO, R., & SANTAELLA, S. (2011). Efeito da toxicidade de Cr (VI) e Zn (II) no crescimento do fungo filamentoso Aspergillus niger isolado de efluente industrial. Eng Sanit Ambient, 237-244.