Surfactina desidratada como agente potencializador da biorremediação de solos contaminados com petróleo

Abstract

A 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.

The effectiveness of spray dried surfactin, produced from a culture of Bacillus subtilis 4914 strain, was evaluated in microcosms containing sandy clay loam soil (SCL) or clayey soil (CLA) contaminated with petroleum. The highest respiratory rates in the microcosms additioned of petroleum demonstrated that oil was utilized as carbon source for microbiota in the microcosms of both soils. Maltodextrin, utilized as a drying adjuvants in the preparation of spray dried surfactin, was also utilized as a source of carbon and energy. The means of accumulated CO2 during the decline phase of the respiration rate shared by all microcosms of a same soil type, ranged from 47,6 to 137,7 μmol g-1 for SCL soil and from 37,5 to 98,5 μmol g-1 for CLA soil. The removal of TPH ranged from 19,6 to 38,4 % and from 62,6 to 73,2 % for the SCL and CLA soils, respectively. Surfactin in its two forms (in liquid solution and dried) influenced positively the degradation of the TPH in the SCL and CLA soils and in late phase of bioremediation. Maltodextrin did not interfere in the degradation of TPH. The lowest values of residual TPH in microcosms assembled with CLA soil were attributed to the highest microbial activity and biomass. The microbial community dynamics was studied by T-RFLP multiplex analysis of the groups Bacteria, Fungi e Archaea. The results demonstrated the occurrence of negative impact of oil on the microbial communities of all microcosms of both soil types, in the beginning of incubation period, and recovery of the community structure in subsequent times. The fungal community showed highest values of Shannon-Weaver index (H ), Simpson index (D) and Richness (S), followed by the Bacteria. In conclusion, spray dried surfactin favors the biodegradation of petroleum hydrocarbons in soils.