Caracterização da microbiota de uma amostra de petróleo do pré-sal
Ano de defesa: | 2019 |
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Resumo: | O petróleo é uma das principais fontes de energia do mundo. No Brasil, a descoberta e a extração dos reservatórios de petróleo do pré-sal impulsionaram a produção do óleo. Entretanto, a atividade gera recorrentes contaminações ambientais, causando problemas de âmbito mundial. Os microrganismos demonstram capacidade de degradar o óleo, e por isso o metabolismo microbiano pode fornecer oportunidade para biorremediar ambientes contaminados e auxiliar no gerenciamento dos reservatórios, contribuindo para a manutenção da qualidade ou na recuperação do petróleo. A identificação da microbiota do reservatório contribui para compreensão do metabolismo de degradação do óleo. Vale salientar que ainda não há análises da microbiota do pré-sal, descritas na literatura, por abordagens dependentes ou independentes de cultivo. O objetivo deste trabalho foi obter e caracterizar isolados e consórcios microbianos (indefinidos e definido) capazes de degradar petróleo. A partir de uma amostra de óleo do pré-sal foram obtidos três consórcios indefinidos e 26 isolados bacterianos. Para avaliar as potencialidades dos consórcios e dos isolados foram realizados os seguintes ensaios: i) habilidade de degradação, ii) produção de biossurfactantes, a partir dos ensaios de dispersão do óleo e do índice de emulsificação (E24%) ; iii) hidrofobicidade celular; iv) produção de biofilme; v) atividade enzimática de hidrolases; vi) presença de ramnolipídeo e vii) curva de crescimento. Todos os isolados demonstraram capacidade de degradar petróleo e outros subprodutos pelo ensaio de DCPIP, 12 isolados utilizaram querosene e 2 degradaram xileno e tolueno. O ensaio de dispersão do óleo demonstrou que todos os isolados produzem biossurfactantes, enquanto 22 isolados emulsionaram querosene. A atividade lipase foi demonstrada por todos os isolados, entretanto, apenas 4 bactérias produziram esterase. Os isolados foram identificados como pertencentes aos gêneros Bacillus (n= 9), Ochrobactrum (n = 11), Acinetobacter (n=2), Dermacoccus (n=1) e Staphylococcus (n = 2). Um consórcio definido foi elaborado com onze isolados que apresentaram os melhores resultados nos testes funcionais. A estimativa da degradação indica que todos os consórcios degradaram 100% do petróleo, diesel, gasolina, óleo de soja, azeite de oliva e hexadecano, enquanto a degradação para querosene foi de 46 a 90%, xileno de 44 a 77% e tolueno 43 a 78%; e o índice de emulsificação dos consórcios foi ≥58%. A comparação dos resultados entre o consórcio definido e os indefinidos demonstra similaridades nas características funcionais (curva de crescimento, degradação de hidrocarbonetos e produção de biossurfactantes). Conclui-se assim que, os microrganismos obtidos do petróleo, ou pelo enriquecimento de tal, apresentam capacidade de degradar o petróleo a partir da produção de biofilme e modificação da hidrofobicidade celular, além disso o consórcio definido apresenta o mesmo potencial da microbiota nativa, sendo uma alternativa eficiente para aplicação em estratégias de biorremediação; enquanto os consórcios indefinidos podem fornecer dados para o gerenciamento de reservatórios. |
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Freitas, Júlia FirmePorto, Ana Lúcia FigueiredoCampos, Julliane Tamara Araujo de MeloDalmolin, Rodrigo Juliani SiqueiraLima, Lucymara Fassarella Agnez2019-11-26T20:05:00Z2019-11-26T20:05:00Z2019-07-30FREITAS, Júlia Firme. Caracterização da microbiota de uma amostra de petróleo do pré-sal. 2019. 117f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28015O petróleo é uma das principais fontes de energia do mundo. No Brasil, a descoberta e a extração dos reservatórios de petróleo do pré-sal impulsionaram a produção do óleo. Entretanto, a atividade gera recorrentes contaminações ambientais, causando problemas de âmbito mundial. Os microrganismos demonstram capacidade de degradar o óleo, e por isso o metabolismo microbiano pode fornecer oportunidade para biorremediar ambientes contaminados e auxiliar no gerenciamento dos reservatórios, contribuindo para a manutenção da qualidade ou na recuperação do petróleo. A identificação da microbiota do reservatório contribui para compreensão do metabolismo de degradação do óleo. Vale salientar que ainda não há análises da microbiota do pré-sal, descritas na literatura, por abordagens dependentes ou independentes de cultivo. O objetivo deste trabalho foi obter e caracterizar isolados e consórcios microbianos (indefinidos e definido) capazes de degradar petróleo. A partir de uma amostra de óleo do pré-sal foram obtidos três consórcios indefinidos e 26 isolados bacterianos. Para avaliar as potencialidades dos consórcios e dos isolados foram realizados os seguintes ensaios: i) habilidade de degradação, ii) produção de biossurfactantes, a partir dos ensaios de dispersão do óleo e do índice de emulsificação (E24%) ; iii) hidrofobicidade celular; iv) produção de biofilme; v) atividade enzimática de hidrolases; vi) presença de ramnolipídeo e vii) curva de crescimento. Todos os isolados demonstraram capacidade de degradar petróleo e outros subprodutos pelo ensaio de DCPIP, 12 isolados utilizaram querosene e 2 degradaram xileno e tolueno. O ensaio de dispersão do óleo demonstrou que todos os isolados produzem biossurfactantes, enquanto 22 isolados emulsionaram querosene. A atividade lipase foi demonstrada por todos os isolados, entretanto, apenas 4 bactérias produziram esterase. Os isolados foram identificados como pertencentes aos gêneros Bacillus (n= 9), Ochrobactrum (n = 11), Acinetobacter (n=2), Dermacoccus (n=1) e Staphylococcus (n = 2). Um consórcio definido foi elaborado com onze isolados que apresentaram os melhores resultados nos testes funcionais. A estimativa da degradação indica que todos os consórcios degradaram 100% do petróleo, diesel, gasolina, óleo de soja, azeite de oliva e hexadecano, enquanto a degradação para querosene foi de 46 a 90%, xileno de 44 a 77% e tolueno 43 a 78%; e o índice de emulsificação dos consórcios foi ≥58%. A comparação dos resultados entre o consórcio definido e os indefinidos demonstra similaridades nas características funcionais (curva de crescimento, degradação de hidrocarbonetos e produção de biossurfactantes). Conclui-se assim que, os microrganismos obtidos do petróleo, ou pelo enriquecimento de tal, apresentam capacidade de degradar o petróleo a partir da produção de biofilme e modificação da hidrofobicidade celular, além disso o consórcio definido apresenta o mesmo potencial da microbiota nativa, sendo uma alternativa eficiente para aplicação em estratégias de biorremediação; enquanto os consórcios indefinidos podem fornecer dados para o gerenciamento de reservatórios.Petroleum is one of the world's main source of energy. On Brazil pre-salt reservoir discovery and extraction has boosted oil production. However, such activity generates recurrent environmental contaminations, causing global problems. Microorganisms demonstrate the ability to degrade oil, so microbial metabolism can provide an opportunity to bioremediate contaminated environments and assist in reservoir management, contributing to maintenance oil quality or oil recovery. Identification of the microbiota in the reservoir provides data to understand the metabolism of oil degradation. It is worth mentioning that there are still no pre-salt microbiota analyzes, described in the literature, by dependent or independent culture approaches. The objective of this work was to obtain and characterize isolates and microbial consortia (indefinite and definite) capable of degrading petroleum. From a pre-salt oil sample three indefinite consortia and 26 isolates were obtained. To evaluate the potentials of the consortia and isolates, the following tests were performed: i) oil degradation ability, ii) production of biosurfactants; iii) cellular hydrophobicity; iv) biofilm production; v) enzymatic activity of hydroxylases; vi) presence of rhamnolipid and vii) growth curve. All isolates demonstrated the ability to degrade petroleum and some by-products by the DCPIP test, 46% used kerosene and 7% degraded xylene and toluene. The oil dispersion test showed that all isolates produce biosurfactants, yet 22 to emulsify kerosene. Lipase was produced by all isolates, however, only 4 strains produced esterase. The isolates were identified as belonging to the genera Bacillus (n= 9), Ochrobactrum (n = 11), Acinetobacter (n=2), Dermacoccus (n=1) e Staphylococcus (n = 2). One definite consortium was elaborated with eleven isolates that presented the best results in the functional tests. The estimation of degradation indicate that all consortia degraded 100% of oil, diesel, gasoline, soybean oil, olive oil and hexadecane, while degradation of kerosene was 46 to 90%, xylene 44 to 77% and toluene 43 to 78%; the emulsification index of the consortia ≥58%. The comparison of the results between the selected and the indefinite consortia shows similarities in the functional characteristics (growth curve, hydrocarbon degradation and biosurfactant production). It is concluded that microorganisms obtained from or enriched by petroleum have the ability to degrade oil from biofilm production and cell hydrophobicity modification, and the selected consortium presents the same potential of the native microbiota, being a good possibility for application of bioremediation; while indefinite consortia can provide data for reservoir management.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICAConsórcioMetagenômicaPetróleoMicrorganismosBiodegradaçãoCaracterização da microbiota de uma amostra de petróleo do pré-salCharacterization of the microbiota of the pre-salt sampleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTCaracterizaçãomicrobiotaamostra_Freitas_2019.pdf.txtCaracterizaçãomicrobiotaamostra_Freitas_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain270721https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28015/2/Caracteriza%c3%a7%c3%a3omicrobiotaamostra_Freitas_2019.pdf.txtc2a0f2f696f879086dc414b2601b5c10MD52THUMBNAILCaracterizaçãomicrobiotaamostra_Freitas_2019.pdf.jpgCaracterizaçãomicrobiotaamostra_Freitas_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1308https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28015/3/Caracteriza%c3%a7%c3%a3omicrobiotaamostra_Freitas_2019.pdf.jpg8271791c8fd6965571889a37daf67c5bMD53ORIGINALCaracterizaçãomicrobiotaamostra_Freitas_2019.pdfapplication/pdf3151067https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28015/1/Caracteriza%c3%a7%c3%a3omicrobiotaamostra_Freitas_2019.pdf9f333254ae0380d79bf318d2b946953dMD51123456789/280152019-12-01 02:28:42.09oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/28015Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-12-01T05:28:42Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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