Microbiologia Agrícola
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Item Agentes inibidores da atividade metabólica e do processo de adesão de Desulfotomaculum nigrificans em superfície de aço inoxidável(Universidade Federal de Viçosa, 2009-07-24) Leão, Bruna Almeida; Nascimento, Antonio Galvão do; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797432E8; Andrade, Nélio José de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788281Y5; Tótola, Marcos Rogério; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727020U4; http://lattes.cnpq.br/4002009811850701; Vanetti, Maria Cristina Dantas; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783874H3; Borges, Arnaldo Chaer; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783573Z8As bactérias redutoras de sulfato (BRS) são consideradas o principal grupo de microrganismos envolvidos na formação de biofilmes e biocorrosão de oleodutos. A prevenção e o controle do crescimento desse grupo bacteriano têm sido realizados principalmente pela utilização de agentes biocidas ou bacteriostáticos, bem como pelo uso de inibidores metabólicos. Neste trabalho foi avaliado o efeito de misturas contendo o biossurfactante ramnolipídeo, o inibidor metabólico molibdato de sódio e o biocida sulfato de tetrakis (hidroximetil)fosfônio (THPS) sobre a atividade metabólica de Desulfotomaculum nigrificans, bem como sobre a sua adesão a cupons de aço inoxidável AISI 304. O efeito das misturas sobre a atividade metabólica foi avaliado pela estimativa de células viáveis e pela determinação de sulfato residual no meio de cultura. A avaliação da adesão a cupons de aço inoxidável foi realizada pela contagem direta em microscópio de epifluorescência. O planejamento experimental foi realizado segundo o Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) e a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) foi utilizada para se analisar o delineamento experimental. Não houve diferença significativa entre os efeitos causados pelos três compostos na viabilidade celular em 6 e 18 horas após a adição dos compostos à cultura de D. nigrificans. Todos os compostos avaliados foram capazes de inibir o crescimento de D. nigrificans em meio Baars anaeróbio a 55 ºC. Os dados de concentração de sulfato residual confirmaram o efeito inibitório dos compostos testados também sobre a atividade metabólica dessa bactéria. Dentre os compostos avaliados, o biossurfactante ramnolipídeo foi o que apresentou maior efeito inibitório na adesão de D. nigrificans a cupons de aço inoxidável, quando cultivada em meio Baars a 55 ºC. Ele foi o único composto com efeito estatisticamente significativo nos tempos de 24, 48 e 96 horas de tratamento avaliados. A Metodologia de Superfície de Resposta revelou que a maior inibição da adesão ocorre quando o biossurfactante é adicionado em concentrações de 1,0 a 1,6 vezes o valor da sua concentração micelar crítica. Os resultados sugerem o potencial de aplicação do biossurfactante ramnolipídeo no controle da adesão e, eventualmente, da biocorrosão causada por D. nigrificans.Item Aplicação da técnica de hibridização fluorescente in situ (FISH) para detecção de Bacillus spp(Universidade Federal de Viçosa, 2011-09-02) Santos, Guilherme de Oliveira Ferreira dos; Bazzolli, Denise Mara Soares; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4761710D6; Kasuya, Maria Catarina Megumi; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721444T5; Tótola, Marcos Rogério; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727020U4; http://lattes.cnpq.br/6707693768749373; Silva, Silvana de Queiroz; http://lattes.cnpq.br/1288764472574843Bactérias pertencentes ao gênero Bacillus possuem grande plasticidade fisiológica no que se refere às condições de temperatura, pH e salinidade dos ambientes nos quais são encontradas, como: água, solo, ambientes poluídos, entre outros. Sob o aspecto ambiental, possuem a capacidade de produção de biossurfactantes que as colocam como micro-organismos potenciais para aplicação na Recuperação Avançada de Petróleo Melhorada por Micro-organismos (MEOR). Tecnologias economicamente viáveis e de crescente aceitação, como a MEOR, podem receber informações adicionais das ferramentas moleculares acerca do comportamento microbiano. Neste contexto, a técnica de hibridização fluorescente in situ (FISH) apresenta-se como uma importante ferramenta para detecção de microorganismos presentes em diferentes amostras. Trata-se de uma técnica que permite a detecção de micro-organismos sem a necessidade prévia de cultivo. Sondas de oligonucleotídeos complementares ao RNAr podem ser elaboradas com especificidade que varia desde o nível de espécie até o nível de Domínio. Este trabalho teve como objetivos aplicar a técnica de FISH para detectar bactérias do gênero Bacillus e estabelecer a melhor combinação de parâmetros que aliassem especificidade à emissão de um adequado sinal de fluorescência das sondas utilizadas. Desta forma, foram utilizadas uma sonda específica para o gênero Bacillus (BAC07) e uma sonda universal para o Domínio Bacteria (EUB338). A análise in silico revelou que a sequência-alvo da sonda BAC07 é encontrada predominantemente em bactérias do gênero Bacillus, porém não foi descartada a possibilidade de hibridização da sonda BAC07 com outros membros da classe Bacilli. Para aplicação da técnica de FISH e avaliação experimental da especificidade da sonda BAC07, os parâmetros avaliados foram: o método de fixação das células, a concentração de formamida adicionada ao tampão de xi hibridização e o pré-tratamento das células com lisozima. A combinação de parâmetros que garantiu o melhor sinal para a sonda EUB338 foi: células fixadas em solução de paraformaldeído 4%, tampão de hibridização com 35% de formamida, sem pré-tratamento com lisozima; as melhores condições para a sonda BAC07 foram: a fixação das células em solução de paraformaldeído 4%, tampão de hibridização com 40% de formamida e sem pré-tratamento com lisozima. Conseguiu-se uma detecção específica de bactérias do gênero Bacillus pela sonda BAC07. No entanto, o sinal de fluorescência foi muito fraco quando comparado ao sinal da sonda EUB338, de modo que, para utilização da sonda BAC07 para detecção específica de Bacillus em amostras ambientais, o estabelecimento de condições que promovam a intensificação do sinal é requerido.Item Atividade e dinâmica populacional de um consórcio bacteriano durante biodegradação de óleo diesel no solo(Universidade Federal de Viçosa, 2009-09-30) Leal, Patrícia Lopes; Borges, Arnaldo Chaer; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783573Z8; Nascimento, Antonio Galvão do; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797432E8; Tótola, Marcos Rogério; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727020U4; http://lattes.cnpq.br/9819699799135050; Moraes, Célia Alencar de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781007D6; Amaral, Míriam Cristina Santos; http://lattes.cnpq.br/1901180413775034A biorremediação de ambientes contaminados com hidrocarbonetos de petróleo é um processo biotecnológico que em geral envolve a utilização de microrganismos capazes de metabolizar os hidrocarbonetos e transformá-los em substâncias inertes (CO2 e água). A biorremediação tende a ocorrer naturalmente e pode ser acelerada pela otimização de fatores ambientais (bioestimulação) e ou pela introdução de microrganismos capazes de degradar os contaminantes (bioenriquecimento). Alguns fatores afetam a eficiência de biodegradação dos contaminantes como a capacidade metabólica dos microrganismos em degradar o contaminante, as condições ambientais e a biodisponibilidade do contaminante. No bioenriquecimento, a utilização de diferentes espécies ou estirpes microbianas (consórcio) permite a ocorrência de dinâmicas populacionais que levam a uma sucessão de ataques aos compostos poluentes, proporcionando eficiente degradação dos mesmos quantitativa e qualitativamente, quando comparados a culturas puras de microrganismos. Este trabalho teve como objetivo avaliar atividade metabólica dos isolados bacterianos Acinetobacter baumannii LBBMA 04, Pseudomonas aeruginosa LBBMA 58, Ochrobactrum anthropi LBBMA 88b, Acinetobacter baumannii LBBMA ES11, Bacillus subtilis LBBMA 155 em culturas puras e consórcio na biodegradação de hidrocarbonetos alcanos, em meio de cultivo acrescido de óleo diesel; avaliar o padrão de flutuação das populações microbianas e o padrão de consumo dos hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP), em solo contaminado com óleo diesel em reposta aos fatores temperatura, umidade e disponibilidade de nutrientes e avaliar o efeito de sucessivas contaminações do solo com óleo diesel na dinâmica populacional de membros de um consórcio bacteriano e na seqüência de degradação de hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP). O consórcio bacteriano foi mais eficiente na degradação dos hidrocarbonetos nonano, decano e undecano presentes em meio de cultivo, quando comparado às culturas puras. A degradação desses compostos pelo consórcio foi superior a 99% após 30 dias de incubação. Os fatores ambientais influenciaram a degradação de HTP no solo contaminado com óleo diesel, a melhor condição encontrada foi 35°C, 125:10:1 e 60% para temperatura, relação C:N:P e teor de umidade, respectivamente. Sucessivas contaminações do solo com óleo diesel promoveram alterações na estrutura populacional do consórcio bacteriano e na seqüência de gradação de hidrocarbonetos totais de petróleo, no entanto o consórcio bacteriano se apresentou como candidato em potencial para uso em operações de biorremediação de solos contaminados com óleo diesel. Ao final de 60 dias, o consórcio bacteriano degradou aproximadamente 55% de HTP do solo, após sucessivas contaminações com óleo diesel.Item Caracterização de comunidades bacterianas mesófilas e termófilas em biorreatores a membrana durante o tratamento de efluentes de fábrica de papel reciclado(Universidade Federal de Viçosa, 2009-08-31) Vieira, Nívea Moreira; Silva, Cláudio Mudado; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727931T6; Borges, Arnaldo Chaer; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783573Z8; Tótola, Marcos Rogério; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727020U4; http://lattes.cnpq.br/9421327967508410; Costa, Maurício Dutra; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728228J5; Moraes, Célia Alencar de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781007D6; Nascimento, Antonio Galvão do; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797432E8A fabricação de papel consome elevadas quantidades de água, gerando grandes volumes de efluentes. O tratamento biológico de efluentes industriais de fábricas de papel é a alternativa mais amplamente utilizada para esse processo. Biorreatores a membranas sob condições termófilas constituem uma nova tecnologia de tratamento, ainda pouco utilizada em decorrência da falta de conhecimento técnico e científico para sua implementação. Apesar de sua grande importância, o número de espécies microbianas conhecidas e descritas representa apenas uma pequena fração da diversidade microbiana encontrada nos sistemas de tratamento biológico de efluentes industriais. O presente estudo verificou a viabilidade técnica de utilização de biorreatores a membranas para o tratamento termófilo e mesófilo de efluentes de fábrica de papel reciclado, caracterizando as comunidades bacterianas presentes nessas condições. Durante o experimento foram mantidos três reatores, sendo um na condição mesófila a 35 °C e dois em que a temperatura foi aumentada gradualmente até uma máxima de 55 °C. Nessa fase, foi adicionada a um dos reatores uma amostra de composto de resíduo sólido urbano, coletado em sistema de compostagem em fase termófila, com o propósito de se aumentar a diversidade de bactérias termófilas. A utilização de BRM operando em condição termófila e mesófila foi uma alternativa eficiente para o tratamento de efluente de fábrica de papel reciclado. A adição do composto não alterou a eficiência do tratamento termófilo. A avaliação da comunidade bacteriana por meio de PCR-DGGE revelou a ocorrência de alteração significativa do perfil de diversidade genética em resposta ao aumento da temperatura. O aumento gradual da temperatura no interior dos reatores termófilos casou mudanças na composição da comunidade bacteriana de Eubacteria e, especificamente, dos filos Firmicutes e Proteobacteria, incluindo as classes Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria e Gammaproteobacteria. A adição do composto a um dos reatores termófilos também provocou alteração na comunidade bacteriana. A clonagem e seqüenciamento parcial do gene 16S rDNA de Eubactéria revelaram a existência de 20 seqüências distintas no lodo biológico mantido na condição mesófila (35 °C). Dentre essas seqüências, foram detectadas representantes das classes Alphaproteobacteria (15 %) e Betaproteobacteria (15 %) e do filo Firmicutes (25 %). 45 % das seqüências dessa biblioteca não puderam ser associadas a quaisquer dos filos bacterianos reconhecidos. No lodo biológico mantido a 45 °C, foram encontradas 22 seqüências distintas, representando as classes Alphaproteobaceria (27,3 %) e Betaproteobacteria (13,6 %) e os filos Firmicutes (31,8 %), Deinococcus-Thermus (4,5 %) e Chlorobi (4,5 %). 18,2% das seqüências dessa biblioteca não puderam ser associadas a filos bacterianos reconhecidos. No lodo biológico mantido a 55 °C, foram encontradas 24 seqüências distintas, representando as classes Alphaproteobaceria (4 %), Betaproteobacteria (20 %) e Gammproteobacteria (4 %), além dos filos Firmicutes (40 %), Deinococcus-Thermus (12 %) e Chlorobi (4 %). 16 % das seqüências dessa biblioteca não puderam ser associadas a filos bacterianos reconhecidos. Os resultados obtidos no presente estudo demonstram que lodos biológicos mantidos em condição termófila, durante o tratamento de efluente de fábrica de papel reciclado, apresentam comunidades bacterianas cuja diversidade é comparável com a de lodos mantidos em condição mesófila. Uma conclusão geral do presente estudo é que BRMs sob condições termófilas são uma alternativa viável para o tratamento de efluentes de fábricas de papel reciclado, capazes de suportar uma diversidade bacteriana compatível com a manutenção de elevada eficiência de remoção da matéria orgânica e eventual plasticidade operacional.Item Degradação de fenantreno em latossolo: efeito da concentração do contaminante e da adição de surfactina(Universidade Federal de Viçosa, 2011-07-26) Morais, Daniel Kumazawa; Neves, Júlio César Lima; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783076D4; Queiroz, Marisa Vieira de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785812Z5; Tótola, Marcos Rogério; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727020U4; http://lattes.cnpq.br/4634690663537631; Parreira, Adriano Guimarães; http://lattes.cnpq.br/1803178442452988Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAS) são constituídos exclusivamente por átomos de carbono e hidrogênio e organizados sob forma linear, angular ou agrupada. Diversos HPA ao sofrerem ativação enzimática, tendem a ligar-se ao DNA, c ausando erros de replicação e mutações. Muitas dessas moléculas são reconhecidas como tóxicas, mutagênicas e carcinogênicas. Os HPA são compostos recalcitrantes, em razão de sua baixa solubilidade em água e alta sorção ao solo. O uso de biossurfactantes é uma opção geralmente eficaz na remoção de contaminantes orgânicos hidrofóbicos de matrizes complexas, como o solo. A surfactina é um lipopeptídeo sintetizado por Bacillus subtilis e possui alta atividade de redução da tensão entre compostos hidrofóbicos e a água. Diferente de uma extração exaustiva, os biossurfactantes agem aumentando a biodisponibilidade do contaminante e facilitam a sua biodegradação. Neste trabalho, foi conduzido um experimento de biodegradação de fenantreno em latossolo argiloso, contaminado com 14C-fenantreno e com 4 concentrações de 12C-fenantreno (1, 10, 40 e 100 μg g-1). A biodegradação foi avaliada com a adição dos suplementos surfactina (0,825 mg g-1), extrato de levedura (1,0 mg g-1) e de um inóculo (30 mg g-1), obtido a partir da adição de óleo diesel a composto de resíduo sólido urbano, para enriquecimento de micro-organismos degradadores de hidrocarbonetos. Os frascos foram mantidos a 35 °C por 49 dias. O 14CO2 produzido foi capturado em tubos de cintilação, contendo 2 mL de KOH (1 mol L-1). Os frascos foram substituídos nos dias 8, 18, 25, 32, 37, 44 e 49. Após a troca do frasco no trigésimo segundo dia, foi feita uma segunda aplicação de surfactina (0,230 mg g-1), em todos os tratamentos. A maior atividade de degradação foi alcançada nos primeiros 8 dias de incubação, somente nos tratamentos que receberam o inóculo. Após o oitavo dia, até a nova suplementação com surfactina (32° dia), o aumento da atividade não foi significativo em nenhum dos tratamentos. A atividade voltou a aumentar após a adição suplementar de surfactina, porém, em uma taxa inferior à alcançada nos primeiros 8 dias. Esse resultado foi atribuído à menor concentração da surfactina e a efeitos de adsorção do fenantreno ao solo. Nas amostras com a maior concentração de fenantreno (100 μg g-1) a atividade de degradação não diferiu em função dos tratamentos com e sem surfactina. Esse resultado sugere que a concentração do fenantreno biodisponível, nessa dose, se manteve suficientemente alta para sustentar a atividade de degradação. A suplementação com extrato de levedura resultou em menor atividade de degradação, nos tratamentos com 10, 40 e 100 μg g-1 de fenantreno. Nos tratamentos com a menor dose de fenantreno (1 μg g-1), o extrato de levedura estimulou a degradação do contaminante. Conclui-se que a suplementação com extrato de levedura estimulou a degradação da surfactina, o que resultou em redução da degradação do fenantreno nas maiores concentrações do contaminante. Os resultados do trabalho indicam que a biorremediação de solos contaminados com HPA requer a manutenção de agentes solubilizadores, como a surfactina. Em razão da rápida degradação do biossurfactante no solo, sugere-se que a melhor estratégia seja a inoculação de micro-organismos produtores dessa classe de compostos e a manutenção de condições favoráveis a produção de biossurfactantes in situ, ao longo do processo de biorremediação.Item Fenantreno remanescente para a avaliação de biodisponibilidade de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em solos(Universidade Federal de Viçosa, 2009-07-31) Pimentel, Patrícia Faleiro; Neves, Júlio César Lima; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783076D4; Oliveira, Juraci Alves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782512D8; Tótola, Marcos Rogério; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727020U4; http://lattes.cnpq.br/8549500685715591; Borges, Arnaldo Chaer; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783573Z8; Moraes, Célia Alencar de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781007D6; Knupp, Vagner Fernandes; http://lattes.cnpq.br/4939984004757713Os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) são contaminantes gerados pela combustão incompleta da matéria orgânica. Existe uma grande preocupação com relação aos seus efeitos sobre o meio ambiente e à saúde humana. A biodisponibilidade dos PAHs tem conseqüências significativas para o ambiente e para os seres humanos, uma vez que esses compostos afetam os ecossistemas e, em especial, a cadeia alimentar. A determinação precisa dos efeitos dos contaminantes sobre espécies individuais, populações, comunidades e ecossistemas é limitada pelas incertezas na quantificação da exposição dos receptores. Até o momento, não existe uma estratégia uniforme para se avaliar a biodisponibilidade de contaminantes para os organismos do solo, apesar do desenvolvimento de inúmeras abordagens, conceitos e métodos. Nesse trabalho foram selecionados seis solos de várias regiões do Estado de Minas Gerais, com diferentes características químicas e físicas. Os solos foram usados para estudar: a) a extração de fenantreno dos solos, 5 e 120 dias após a contaminação, por três extratores (HPCD, TENAX-TA e ÁGUA), definindo-se a relação entre o fenantreno adicionado e o extraído pelos extratores, nos tempos de contato; b) a influência de características do solo na extratibilidade do fenantreno pelos extratores; c) o efeito do fenantreno sobre indicadores biológicos nos solos, nos dois tempos de contato e definição da primeira dose causadora de efeito detectável sobre os organismos; d) curvas de sorção de fenantreno pelos 6 solos, em solução de HPCD; e) desenvolvimento da metodologia de determinação do fenantreno sobrenadante, após o contato do solo com solução de fenantreno em HPCD, pela correlação das concentrações de fenantreno recuperadas nos ensaios de sorção com as características físico-químicas dos solos. A concentração de fenantreno na solução de HPCD que apresentou maior correlação com as características do solo foi, então, relacionada com o fenantreno extraído pelos três métodos de extração e com as doses de respostas biológicas obtidas com os solos contaminados com fenantreno por 5 e 120 dias. Como resultado, foi proposta uma nova metodologia de avaliação da capacidade de retenção de fenantreno por diferentes tipos de solo, denominada de Fenantreno-remanescente. Os efeitos das variações de características de solo sobre a eficiência de extração pelo método proposto e sobre a biodisponibilidade do contaminante foram eliminados, tornando o método aplicável a uma variedade de tipos de solos ou de resíduos sólidos.Item Otimização da produção e propriedades tensoativas de biossurfactantes em meios à base de melaço e manipueira(Universidade Federal de Viçosa, 2008-07-30) Rossmann, Maike; Mantovani, Hilário Cuquetto; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727026Z7; Borges, Arnaldo Chaer; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783573Z8; Tótola, Marcos Rogério; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727020U4; http://lattes.cnpq.br/6839732059706744; Mounteer, Ann Honor; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723208Y4; Nascimento, Antonio Galvão do; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797432E8A produção de biossurfactantes em escala industrial é usualmente limitada pelo alto custo dos componentes do meio para o cultivo dos microrganismos. A utilização de substratos agroindustriais como meio de cultura básico para a produção desses compostos tem sido sugerida como alternativa para viabilizar o processo. O objetivo deste trabalho foi o de estudar a produção e as propriedades tensoativas de biossurfactantes em meios de cultura à base de manipueira e melaço por isolados de bactérias previamente identificadas como produtoras de biossurfactantes. Os baixos valores de tensão superficial e os altos valores de Diluição Micelar Crítica (DMC) demonstraram que três isolados, Pseudomonas aeruginosa LBBMA 88A, Bacillus subtilis LBBMA 155 e B. subtilis subsp. spizizenii LBBMA 283, destacaram-se como os melhores entre os dez selecionados para o estudo. Os meios de cultura para cada um dos isolados bacterianos selecionados e para culturas mistas contendo esses mesmos isolados foi otimizado usando-se a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) por meio do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). P. aeruginosa LBBMA 88A e a cultura mista composta pelos três isolados selecionados foram potencialmente os de maior interesse para a produção de biossurfactante, uma vez que foram os únicos cuja produção de biossurfactantes foi influenciada apenas pela concentração de melaço e que alcançaram valores de DMC de pelo menos 10 vezes. O surfactante produzido por P.aeruginosa LBBMA 88A formou emulsões consideradas estáveis com querosene. Temperaturas acima de 70°C e valores de pH 4,0 reduziram a viscosidade do meio de cultura desestabilizando as emulsões formadas entre soluções aquosas dos biossurfactantes e o querosene. Concentrações de NaCl acima de 10 g L-1 alteraram a atividade tensoativa em razão da desestabilização das micelas presentes. O meio a base de melaço e manipueira alcançou resultados satisfatórios para a produção de surfactante pelos isolados testados com características desejáveis a aplicações ambientais, em especial a estabilidade em amplas faixas de salinidade, temperatura e pH.Item Produção de biossurfactante por Bacillus subtilis com elevada eficiência na mobilização de óleo pesado(Universidade Federal de Viçosa, 2008-09-12) Batista, Fabiane de Mesquita; Nascimento, Antonio Galvão do; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797432E8; Silva, Luis Henrique Mendes da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728684Y0; Tótola, Marcos Rogério; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727020U4; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4751329H6; Borges, Arnaldo Chaer; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783573Z8; Moraes, Célia Alencar de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781007D6Os óleos pesados (10-20 ºAPI) constituem mais da metade das reservas mundiais de petróleo, havendo previsões de que em 2025 sejam a principal fonte de petróleo no mundo. As dificuldades na exploração desse tipo de óleo estão associadas a características desfavoráveis, como densidade e viscosidade (100 a 10000 cP). Com a necessidade de melhorar o aproveitamento dos reservatórios tendo em vista os níveis relativamente baixos de eficiência das técnicas tradicionais tem-se ampliado as pesquisas para o desenvolvimento de novas técnicas de recuperação, destacando-se a recuperação avançada de petróleo melhorada por microrganismos (Microbially enhanced oil recovery MEOR). Na recuperação de óleos contidos em meios porosos, duas variáveis adimensionais são relatadas como importantes: o número capilar e a razão de viscosidade. À medida que o número capilar aumenta, o óleo residual decresce. Isso pode ser obtido por meio da redução da tensão interfacial entre o fluido de arraste e o óleo residual. Diversos autores têm reportado a obtenção de tensões interfaciais ultrabaixas entre biossurfactantes e hidrocarbonetos, incluindo o óleo pesado. Neste trabalho, testou-se a hipótese de que os biossurfactantes produzidos, em condição de reservatório, por dois isolados de Bacillus subtilis pertencentes à Coleção de Culturas do Laboratório de Biotecnologia e Biodiversidade para o Meio Ambiente (LBBMA/DMB/UFV), são capazes de mobilizar óleo pesado em sistemas porosos de areia. Inicialmente, os isolados de Bacillus subtilis LBBMA 155 e BacilIus subtilis spizizenii LBBMA 258 foram avaliados quanto ao crescimento e produção de biossurfactante em resposta a variações de temperatura e salinidade. Para tanto, foi empregada a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) através do delineamento experimental Composto Central Rotacional (DCCR), e observou-se que esses isolados foram capazes de produzir biossurfactantes em anaerobiose, sendo o crescimento influenciado pela temperatura e a produção de biossurfactante influenciada pela temperatura e pela salinidade. Posteriormente, os biossurfactantes produzidos por esses isolados, sozinhos ou em misturas, foram avaliados quanto à capacidade de mobilização de óleo pesado retido em núcleos porosos de areia. A injeção de três volumes porosos do extrato de biossurfactante (EB) produzidos por Bacillus subtilis LBBMA 155 e Bacillus subtilis subsp. spizizenii LBBMA 258 removeram 13,55% e 17,42%, respectivamente, de petróleo residual (14 ºAPI). A mistura dos extratos de biossurfactantes produzidos por esses dois isolados mostrou valores intermediários de DMC e recuperação de petróleo residual reportados para cada um. Sinteticamente, os extratos de biossurfactantes (EB) produzidos em anaerobiose por B. subtilis LBBMA 155 e B. subtilis subsp. spizizenii LBBMA 258 são efetivos na mobilização de óleo pesado em núcleos porosos de areia e possuem potencial de utilização na recuperação avançada de petróleo melhorada por microrganismos.Item Produção de biossurfactantes e recuperação de óleo pesado em meios porosos não-consolidados(Universidade Federal de Viçosa, 2009-09-28) Parreira, Adriano Guimarães; Borges, Arnaldo Chaer; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783573Z8; Nascimento, Antonio Galvão do; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797432E8; Tótola, Marcos Rogério; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727020U4; http://lattes.cnpq.br/1803178442452988; Santos, Vera Lúcia dos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4709316J2; Moraes, Célia Alencar de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781007D6Estima-se que as reservas mundiais de petróleo pesado, caracterizado por elevadas densidade e viscosidade, superem em mais da metade as reservas mundiais de óleo leve. As características inerentes ao óleo pesado tornam seu processo de extração difícil e oneroso, o que gera a necessidade de se desenvolver novas técnicas que viabilizem sua recuperação. Nesse contexto, a aplicação de processos de MEOR revela-se como uma estratégia factível e promissora. O presente estudo teve como principais objetivos selecionar isolados de Bacillus que produzem surfactantes nas condições encontradas nas jazidas de petróleo capazes de promover a recuperação de óleo pesado de meios porosos inoculados com os mesmos. Foram encontrados dois isolados, B. subtilis subsp. spizizenii LBBMA 4914 e B. subtilis LBBMA 4951, com características desejáveis para aplicação em MEOR. Demonstrou-se que os isolados de Bacillus selecionados são capazes de produzir surfactantes quando cultivados em anaerobiose, a 34 °C e em meio mineral E contendo glicose a 2,0 % (p/v) e NaCl a 5,0 % (p/v). Comprovou-se ainda que os isolados selecionados apresentam elevada eficiência de transporte (70 %) e produzem surfactina a 26,5 mg L-1 quando injetados na forma de endósporos e em culturas mistas em meios porosos nãoconsolidados. Surfactantes produzidos pelos isolados em cultura mista no interior dos meios porosos apresentaram valores de DMC próximos de 8, valores de tensões superficiais próximos de 29,5 mN m-1, e tensões interfaciais contra n-hexadecano a 2,5 mN m-1. A injeção dos isolados em cultura mista e na forma de endósporos, suspensos em meio mineral E contendo glicose a 2,0 % (p/v) e NaCl a 5,0 % (p/v), possibilitou a recuperação de 12,9 % do petróleo pesado contido nas colunas empacotadas com areia. A utilização de água de produção como inóculo levou à recuperação de 10,3 % do total de óleo injetado, superando os resultados obtidos com a inoculação dos dois isolados selecionados injetados na forma de culturas puras. Alterações na composição de hidrocarbonetos constituintes de amostras de óleo pesado, recuperadas de coluna submetida ao tratamento com a cultura mista, indicam a possível ocorrência de biotransformações estimuladas pelos isolados de B. subtilis selecionados. A capacidade de produção de surfactantes no interior de meios porosos não-consolidados e a recuperação de óleo pesado dos mesmoscredenciam os isolados de B. subtilis selecionados nesse estudo como potencialmente aplicáveis em estratégias in-situ de recuperação avançada de petróleo, sobretudo nas condições que melhor favoreceram a produção de surfactantes por aqueles isolados.Item Produção de biossurfactantes por Bacillus spp. em condição anaeróbia(Universidade Federal de Viçosa, 2007-08-10) Fernandes, Péricles Leonardo; Borges, Arnaldo Chaer; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783573Z8; Mantovani, Hilário Cuquetto; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727026Z7; Tótola, Marcos Rogério; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727020U4; http://lattes.cnpq.br/9781385135118198; Nascimento, Antonio Galvão do; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797432E8; Moraes, Célia Alencar de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781007D6; Costa, Maurício Dutra; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728228J5O presente trabalho objetivou determinar as condições nutricionais e de potencial redox que estimulem o crescimento e a produção de biossurfactantes por três isolados do gênero Bacillus. Foram utilizados três isolados pertencentes à coleção de culturas do Laboratório de Biotecnologia e Biodiversidade para o Meio Ambiente (LBBMA) que possuíam características desejáveis para sua aplicação na recuperação avançada de petróleo, incluindo a capacidade de produzirem biossurfactantes. Dos três isolados, somente o isolado LBBMA111A foi capaz de crescer em meio mineral reduzido com 0,5 mmol L-1 de ditiotreitol sem a adição de qualquer fator de crescimento. Os isolados LBBMA155 e LBBMA283 necessitam da adição de DNA ao meio de cultura para apresentarem crescimento vigoroso em baixos potenciais redox. Porém, esse comportamento pode ser alterado de acordo com as condições fisiológicas das bactérias. O potencial redox demonstrou exercer influência sobre o crescimento de todos os isolados, mas em intensidades diferentes. A produção de biossurfactantes também demonstrou ser influenciada pelo potencial redox do meio de cultura onde as bactérias são crescidas. Foram observados indícios de alterações nas moléculas dos biossurfactantes produzidos pelos isolados dependendo da condição redox em que estas foram produzidas. A fonte de carbono e a de nitrogênio adicionadas ao meio de cultura influenciaram o crescimento dos isolados. Fontes de carbono como amido e piruvato demonstraram não ser capazes de sustentar o crescimento dos isolados de Bacillus em condição anaeróbia. Tanto a fonte de carbono quanto a fonte de nitrogênio influenciaram de maneira significativa a produção de biossurfactantes pelas bactérias. Apesar dos isolados não apresentarem o mesmo comportamento mediante diferentes fontes de nitrogênio, a proteose peptona demonstrou ser a melhor fonte de nitrogênio tanto para o crescimento quanto para a produção de biossurfactantes pelas bactérias. Com relação à fonte de carbono, a sacarose proporcionou o melhor crescimento de todos os isolados; porém, para os isolados LBBMA111A e LBBMA283, os melhores dados de produção de biossurfactantes foram obtidos com o cultivo em meio com glicose. Variações nas fontes de carbono e nitrogênio também parecem influenciar a estrutura das moléculas de biossurfactantes produzidos pelas bactérias. Todos os isolados podem ser potencialmente aplicáveis na recuperação avançada de petróleo baseada na produção de biossurfactantes in situ ; porém, mais estudos devem ser conduzidos para se determinar em quais condições estes poderão atuar.Item Prospecção de bactérias degradadoras de petróleo e avaliação de potenciais estratégias de biorremediação para a degradação de hidrocarbonetos na Ilha da Trindade(Universidade Federal de Viçosa, 2014-02-25) Rodrigues, Edmo Montes; Costa, Maurício Dutra; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728228J5; Zerbini, Poliane Alfenas; http://lattes.cnpq.br/8632328159533071; Tótola, Marcos Rogério; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727020U4; http://lattes.cnpq.br/6584745594834479; Silva, Cynthia Canedo da; http://lattes.cnpq.br/7077220592875119; Cesar, Dionéia Evangelista; http://lattes.cnpq.br/6760404426360125Este estudo teve como objetivos prospectar bactérias capazes de utilizar hidrocarbonetos do petróleo como fonte de carbono e energia, analisar a estrutura e dinâmica da comunidade microbiana que coloniza o petróleo após sua exposição no mar utilizando dados de TRFLP multiplex, assim como simular e analisar a eficiência de diferentes estratégias de biorremediação de petróleo no litoral da Ilha da Trindade Brasil. Para tanto, foi montado um experimento à aproximadamente 100 m da praia das Tartatugas na Ilha da Trindade, onde uma haste de alumínio de 1,5 m de comprimento, contendo 20 cupons de acrílico (4 cm x 3cm) com uma delgada camada de petróleo em sua superfície, foi presa a uma bóia fixa e permaneceu no local por 60 dias. Ao longo desse período, foram realizadas coletas em triplicata para posterior extração do DNA dos biofilmes formados sobre a camada de petróleo nas placas. Após os 60 dias, as últimas cinco placas foram coletadas para o isolamento em meios de enriquecimento para a obtenção de colônias capazes de utilizar hidrocarbonetos como fonte de carbono. O DNA extraído dos biofilmes foi utilizado em PCR multiplex para a detecção de Bacteria, Archaea e fungos e posterior análise de índices de diversidade. Água coletada no litoral da Ilha da Trindade foi utilizada em um experimento simulando diferentes estratégias de biorremediação: atenuação natural, bioestimulação, bioaumentação e o conjunto das duas últimas. Nas simulações, foram utilizados nutrientes, uma bactéria isolada do próprio ambiente como inóculo (Rhodococcus rhodochrous), biossurfactante e petróleo previamente aquecido a 210 °C para remoção dos compostos voláteis. Foram obtidos 15 isolados capazes de crescer em meios contendo hidrocarbonetos. A estrutura da comunidade microbiana foi avaliada com base nos índices de ShannonWeaver (H ), dominância de Simpson (D) e riqueza de Margalef (R). O domínio Bacteria mostrou ser o mais diverso durante a colonização do óleo. Foram observadas flutuações significativas na composição da comunidade microbiana aderida ao petróleo no experimento in situ durante os primeiros 30 dias de exposição do petróleo no mar. A adição de nutrientes e de biossurfactante promoveu aumento significativo da biodegradação do petróleo. O tratamento que forneceu a melhor resposta foi aquele em que foram adicionados nutrientes, inóculo e biossurfactante. Concluise que a bioestimulação com nutrientes e biossurfactantes, além da bioaumentação com um isolado autóctone, são estratégias de biorremediação recomendadas em caso de acidentes envolvendo derramamentos de petróleo na região litorânea da Ilha da Trindade.Item Surfactina desidratada como agente potencializador da biorremediação de solos contaminados com petróleo(Universidade Federal de Viçosa, 2013-12-13) Gonzaga, Lívia Vieira; Moraes, Célia Alencar de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781007D6; Costa, Maurício Dutra; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728228J5; Tótola, Marcos Rogério; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727020U4; http://lattes.cnpq.br/4675520248109090; Borges, Arnaldo Chaer; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783573Z8A efetividade da surfactina desidratada em spray dryer, produzida a partir do cultivo do isolado Bacillus subtilis LBBMA 4914, foi avaliada em microcosmos contendo amostras de solos franco-argilo-arenoso (FAA) ou argiloso (ARG) contaminados com petróleo. As taxas respiratórias mais elevadas nos microcosmos adicionados de petróleo demonstraram que o petróleo foi utilizado como fonte de carbono pelas microbiotas nos microcosmos de ambos os tipos de solo. A maltodextrina, utilizada como adjuvante de secagem na preparação da surfactina desidratada por spray dryer, foi também utilizada como fonte de carbono e energia. As médias dos valores de CO2 acumulado durante a fase de declínio das taxas respiratórias compartilhada por todos os microcosmos em um mesmo tipo de solo variaram entre 47,6 a 137,7 μmol g-1 (microcosmos com o solo FAA) e 37,5 a 98,5 μmol g-1 (microcosmos com solo ARG). A remoção dos HTPs variou entre 19,6 a 38,4 % (solo FAA) e 62,6 a 73,2 % (solo ARG). A surfactina em suas duas formas (solução e desidratada) influenciou positivamente a degradação dos HTPs nos solos FAA e ARG e em fase tardia da biorremediação. A maltodextrina não interferiu na degradação dos HTPs. Os menores valores de HTPs residuais em microcosmos montados com o solo ARG foram atribuídos às maiores atividade e biomassa microbianas. A dinâmica das comunidades microbianas foi estudada pela análise de T-RFLP multiplex dos grupos de Bacteria, Fungi e Archaea. Os resultados demonstraram a ocorrência de impacto negativo do petróleo nas comunidades microbianas de todos os microcosmos em ambos os tipos de solo, no início do período de incubação, e recuperação da estrutura das comunidades nos tempos subsequentes. A comunidade de fungos apresentou valores mais elevados dos índices de Shannon-Weaver (H ), Simpson (D) e Riqueza (S), seguida pela de Bacteria. Conclui-se que surfactina desidratada por spray-drying favorece a biodegradação de hidrocarbonetos de petróleo em solos.Item Utilização de fontes oleofílicas de nitrogênio e fósforo para biorremediação de petróleo em areia de praia(Universidade Federal de Viçosa, 2011-09-05) Oliveira, Carla Gabriela Braga de; Bazzolli, Denise Mara Soares; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4761710D6; Queiroz, Marisa Vieira de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785812Z5; Tótola, Marcos Rogério; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727020U4; http://lattes.cnpq.br/3657444176239421; Borges, Arnaldo Chaer; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783573Z8; Parreira, Adriano Guimarães; http://lattes.cnpq.br/1803178442452988A degradação de hidrocarbonetos de petróleo por micro-organismos em ambientes costeiros é uma estratégia extremamente interessante de remediação desses compostos enquanto contaminantes ambientais. No entanto, essa biodegradação é frequentemente limitada pela disponibilidade de nutrientes, principalmente nitrogênio e fósforo. Neste trabalho foi comparado o efeito da adição de fontes de nitrogênio e fósforo solúveis em água (uréia e KH2PO4) e oleofílicas (resina uréia-formaldeído e lecitina de soja) sobre a degradação de petróleo cru, em microcosmos de areia de praia, por micro-organismos nativos ou adicionados em consórcios. As fontes de nutrientes foram ainda comparadas quanto a sua retenção no sedimento contaminado após trocas diárias de água. Para isso, realizou-se contagens de UFC.mL-1 e análises da concentração de nitrogênio e de fósforo na água. O óleo remanescente na areia foi extraído com hexano e quantificado por espectrofotometria, sendo a degradação correspondente a diferença entre as quantidades inicial e final de petróleo. Verificou-se que os nutrientes hidrossolúveis não permaneceram no sedimento, mas foram gradativamente lavados pela remoção diária de água. Um comportamento inverso ocorreu para os nutrientes oleofílicos, sendo essa uma característica desejável para sua aplicação em ambientes com intensa ação de ondas e marés. Apesar da maior retenção de nutrientes quando esses são oleofílicos, não se verificou diferenças consideráveis nas contagens microbianas entre os dois tratamentos. Além disso, a degradação do óleo ocorreu principalmente naqueles microcosmos supridos com os nutrientes solúveis em água. Embora os micro-organismos inoculados sejam capazes de utilizar as fontes oleofílicas como nutrientes, estudos mais detalhados da concentração a ser aplicada e da disponibilização desses nutrientes para os micro-organismos são necessários, a fim de se maximizar o estímulo gerado.