ÁREA
Química Ambiental
Autores
Santos, A.J.N. (UEMASUL) ; Orlanda, J.F.F. (UEMASUL)
RESUMO
A poluição plástica é um problema de grande relevância do ponto de vista ambiental e socioeconômico. Dentre as biotecnologias existentes para contornar essa problemática tem-se a biorremediação. O trabalho objetivou avaliar a capacidade de fungos filamentosos rizosféricos de biodegradar filmes de polipropileno. Isolamento, identificação e seleção de linhagens capazes de crescer em meios suplementados com PP como fonte única de carbono demonstraram o potencial de biodegradação. Essa capacidade foi avaliada em ensaios em meio líquido e sólido por meio da formação de biofilme. Logo, a biorremediação mostra-se como uma alternativa viável para mitigar a problemática da poluição plástica, pois as cinco linhagens fúngicas isoladas demostraram-se aptas ao processo de biodegradação.
Palavras Chaves
biodegradação; polipropileno; fungos filamentosos
Introdução
A poluição plástica é atualmente um problema de grande relevância do ponto de vista ambiental e socioeconômico, consequência principalmente da má gestão dos resíduos sólidos, dentre outros fatores. Estima-se que 8,3 bilhões de toneladas de plásticos tenham sido fabricadas até o momento, sendo que cerca de 60% desse total teriam se acumulado de forma direta ou indireta no ambiente, causando uma série de danos aos ecossistemas (ZHU et al., 2022). Entre os polímeros sintéticos, o polipropileno está entre os mais importantes termoplásticos utilizados comercialmente. Devido ao constante aumento da produção anualmente, à natureza descartável dada aos produtos plásticos e à sua longevidade no ambiente, o destino desse material é um problema emergente e os seus impactos para o ecossistema vêm sendo estudados pela comunidade científica. Entre esses impactos tem-se surgimento de microplásticos, poluentes emergentes de maior impacto ambiental (FAN et al., 2022; JULIENNE et al., RICHARDSON et al., 2019). Dentre as biotecnologias disponíveis para acelerar a diminuição da contaminação ambiental com plásticos e microplásticos, destaca-se a biorremediação com fungos filamentosos, por adaptação rápida do seu metabolismo a diferentes fontes de carbono e energia, fator essencial para sua sobrevivência. Essa flexibilidade se deve a produção abundante de enzimas intra e extracelulares, capazes de degradar compostos polímeros complexos (KATEMBO et al., 2019). Neste método, os fungos secretam enzimas, que ao entrarem em contato com os contaminantes, desencadeiam uma série de reações químicas (LIRA; ORLANDA, 2020). Assim, o estudo teve como objetivo avaliar a capacidade de biodegradação de filamentos de polipropileno pela ação de fungos filamentosos rizosféricos de inter
Material e métodos
O estudo foi realizado por meio da coleta de amostras de solos rizosféricos no município de Imperatriz - MA, segundo metodologia de Moreira et al. (2010). O isolamento dos fungos foi realizado utilizando a metodologia proposta por Lira e Orlanda (2020). A identificação fúngica ao nível de gênero ou espécie foi feita segundo Barnett e Hunter (2005), técnica de microcultivo em lâmina (RIDDELL, 1950). A coleta e preparação de amostras de polipropileno foi realizada por meio da recolha de garrafas plásticas nas ruas do município de Imperatriz – MA. As garrafas foram esterilizadas com álcool 70%, trituradas em filmes e pesadas nas diferentes concentrações a serem usadas nos ensaios, 500 e 1000mg (KOSCHEVIC, 2015; BALBELA, 2022). O ensaio de biodegradação foi realizado em meio líquido e sólido, em ambos os fungos foram cultivados em três etapas sequenciais distintas. 1. Inoculação em meio rico em nutrientes, para meio líquido foi utilizado caldo BHI - Brain Heart Infusion e meio sólido, agar BHI. 2. Em Meio Mínimo Mineral - MMM modificado (PRIDHAM, GOTTLIEB, 1948) com objetivo de testar a tolerância das espécies em meio escasso de nutrientes. 3. Em MMM suplementado com duas concentrações de PP (500 e 1000mg) no ensaio líquido e apenas 1000mg em sólido. A capacidade de crescimento das linhagens foi avaliada em sete e quatorze dias conforme o crescimento e a formação de biofilme aderido à superfície dos filmes poliméricos, em um meio cujo polipropileno apresenta-se como única fonte de carbono (SAMAT et al., 2023; SHEIK et al., 2015 e MAGNIN, 2019). Em meio sólido, além da colonização do polímero por meio do biofilme, o crescimento micelial fúngico foi medido a cada 24 horas durante cinco dias, registrando-se o diâmetro em milímetros (mm) das colônias (LIRA, ORLANDA, 2020).
Resultado e discussão
Foram isolados cinco linhagens fúngicas com características diferentes,
rotuladas de A a E. Desses foi possível identificar quatro espécies distintas,
inseridas em três gêneros: A e B como pertencentes do gênero Aspergillus spp,
provável Aspergillus flavus e Aspegillus niger, respectivamente. C pertence ao
gênero Paecilomyces sp e a linhagem D, provavelmente é um representante do
gênero Penicillium sp. Não foi possível identificar a espécie E. Todas as
linhagens apresentaram crescimento na presença de PP nas duas concentrações
avaliadas em 7 e 14 dias, o que demonstra o potencial desses organismos na
biodegradação do polímero. Os resultados do ensaio de seleção em meio líquido de
fungos capazes de biodegradar PP são expressos na imagem 01, juntamente com a
representação de Aspergillus flavus nas três etapas de cultivo. Em meio sólido
todas as linhagens testadas também apresentaram crescimento micelial e os
resultados da média dos tratamentos feitos em duplicata são expressos na imagem
02, juntamente com a representação do crescimento de Aspergillus niger. As
linhagens A e B (A. flavus e A. niger) apresentaram um maior crescimento
micelial, porém as demais linhagens também apresentaram um ótimo crescimento
exponencial. Algumas das cepas isoladas já foram descritas como potenciais na
biodegradação de diversos polímeros, incluindo, em alguns casos, o
polipropileno. Aspergillus niger e Paecilomyces sp. são microorganismos
descritos potencialmente capazes de biodegradar PP (STROMBERG e KARLSSON, 2009).
Aspergillus flavus e Penicillium sp. também foram relatados com capacidade de
crescimento quando na presença do PP como única fonte de carbono, o que dá
indícios de capacidade de degradação, assim como nesse estudo (WRÓBEL et al.,
2023).
Tabela: Avaliação do crescimento fúngico em meio \r\nlíquido das linhagens isoladas; Aspegillus flavus em \r\ncaldo BHI (A), MMM (B) e MMM + 1000mg de PP
Gráfico 01: curva de crescimento micilial (mm) das \r\nlinhagens isoladas cultivadas em meio sólido; \r\nAspergillus niger em MMM (A), em MMM + 1000mg de PP.
Conclusões
Este estudo destaca o elevado potencial de fungos filamentosos na biodegradação de pp pois todas linhagens isoladas apresentaram-se favoráveis à esse processo, algumas de formas mais expressivas e outras menos. Logo, a biorremediação com microorganismos mostra-se como uma solução viável para mitigar a grande problemática da poluição plástica e recorrência dos microplásticos. Para trabalhos futuros, recomenda-se a identificação molecular destes microrganismos testados para confirmação da identidade e assim possível utilização na biorremediação de polímeros tais como o polipropileno.
Agradecimentos
Agradeço a Universidade Estadual da Região Tocantina do Maranhão (UEMASUL) pela Bolsa de Iniciação Cientifica (PIBIC-UEMASUL).
Referências
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