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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/24266
BIOPROSPECÇÃO DE BACTÉRIAS COM POTENCIAL BIOTECNOLÓGICO PARA BIORREMEDIAÇÃO E MONITORAMENTO DE PRAIAS IMPACTADAS DA BAÍA DE GUANABARA, RJ
Monitoramento da Qualidade Sanitária
Areia
Água
Resistência a Metais
Derivados de Petróleo
Poluição das Praias/análise
Metais Pesados/análise
Areia/análise
Monitoramento Ambiental
Coliformes/análise
Viana, Mônica de Oliveira | Date Issued:
2011
Alternative title
Bioprospecting of bacteria with biotechnological potential for bioremediation and monitoring of impacted beaches of Guanabara Bay, RJAuthor
Advisor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
A bioprospecção de microrganismos que possam ser utilizados na
biorremediação de ecossistemas degradados é o primeiro passo nas pesquisas que visam
utilizar a atividade microbiana para converterem substâncias tóxicas em compostos
menos nocivos. A Baía de Guanabara constitui um bioma extremamente produtivo,
apesar da grande quantidade e diversidade de poluentes lançados em suas águas,
comprometendo a saúde ambiental. Portanto é de suma importância o monitoramento da
qualidade de suas praias para a saúde pública, sendo que a mesma sofre influência de
poluentes vindos das águas e do continente, portanto é esperado o encontro de
microrganismos com potencial para uso nos processos de biorremediação nos
ecossistemas degradados. O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial de
biorremediação de bactérias isoladas das praias da Baía de Guanabara e correlacionar
com a qualidade microbiológica dos ambientes monitorados. Foi feita a avaliação da
qualidade sanitária de areia e água de quatro praias da Baía de Guanabara, duas na Ilha
de Governador e duas na Ilha de Paquetá, com duas campanhas nas quatro estações do
ano no período de 2009-2010. A metodologia utilizada nas análises colimétricas (E. coli
e coliformes totais) foi a técnica de membrana filtrante, expressando os resultados em
UFC/g e UFC/mL. Nas análises micológicas, foi avaliada a ocorrência dos fenótipos de
fungos filamentosos e de leveduras nas matrizes areia e água. Os microrganismos foram
isolados, identificados, guardados em coleção de cultura e investigados em pesquisas
biotecnológicas de biorremediação, quanto à resistência aos metais mercúrio e cromo e
quanto à atividade emulsificante em derivados de petróleo. Foi avaliado a presença de
genes envolvidos nos processos de biorremediação, sendo eles os genes merA, ChrA,
ChrB, e os codificantes de monoxigenases e dioxigenases. Foram avaliados os
resultados colimétricos em relação à nova resolução da SMAC N° 468/2010, e os
valores micológicos em relação aos valores propostos no trabalho de Rego (2010). No
período de 2009-2010 a praia da Bica apresentou os maiores índices colimétricos. Em
água, foi encontrado em média 173,5 UFC/mL, o que está 47 vezes acima do limite
permitido na legislação, assim como em areia, matriz na qual a praia da Bica e a praia
de Tubiacanga foram classificadas como impróprias, em relação aos níveis de CT e E.
coli, na maioria dos períodos analisados. Na matriz areia foi encontrado maior
ocorrência de bactérias e de fungos, com a prevalência do fenótipo “Negra com borda
branca” (NBB), que tem freqüência de 64% pertencente ao gênero Aspergillus, entre os fungos filamentosos. Na avaliação da presença de genes relacionados a resistência,
foram encontrados dois isolados contendo os genes mer A e três isolados contendo os
genes NAH e PHE. Foi observado 30% e 10% de correlação entre bactérias com alta
resistência ao mercúrio e ao cromo, respectivamente, e altos índices observados nas
matrizes ambientais.
Abstract
Bioprospecting for microrganisms that can be used in bioremediation of degraded
ecosystems is the first step in research aimed at using the microbial activity to convert
toxic substances into less harmful compounds. The Baía de Guanabara is an extremely
productive biome, despite the large number and variety of pollutants into its waters,
compromising environmental health. Therefore it is extremely important to monitor the
quality of its beaches to public health, and that it is influenced by pollutants from water
and from the mainland, so it is expected the meeting of microrganisms with potential for
use in bioremediation processes in degraded ecosystems . This study aimed to evaluate
the potential for bioremediation of bacteria isolated from the beaches of Baía de
Guanabara and correlate with microbiological quality of environments monitored. It
was made the evaluation of the sanitary quality of water and sand of four beaches of the
Baía de Guanabara, two on Ilha do Governador and two on the Ilha de Paqueta, with
two campaigns in the four seasons in 2009-2010. The methodology used in the analysis
colimetric assays (E. coli and total coliformes) was the membrane filtration technique,
expressing the results in UFC/g UFC/mL. In the mycological analysis, it was evaluated
the occurrence of phenotypes of filamentous fungi and yeasts in the sand and water
matrices. The microrganisms were isolated, identified, stored in a culture collection and
investigated in biotechnology research of bioremediation, for resistance to metals,
chromium and mercury as the emulsifying activity on oil derivatives. It was assessed
the presence of genes involved in bioremediation processes, which are the merA, ChrA
and ChrB genes, and the coding of monooxygenases and dioxygenases. They were
evaluated the colimetric results, in relation to the new resolution N° 468/2010 of
SMAC, and mycological values, in relation to the values proposed by the work of Rego
(2010). In the period 2009-2010 the beach of Bica had the highest rate colimetric
assays. In water was found on average 173.5 UFC/ mL, what is 47 times above the limit
allowed by law, as well as in sand, matrix in which the beach of Bica and the beach of
Tubiacanga were classified as unfit compared to the levels of CT and E. coli, in most
periods. In the sand matrix was found higher occurrence of bacteria and fungi, with the
prevalence of the phenotype "White with Black Border” (NBB), which has frequency of
64% of the genus Aspergillus, among the filamentous fungi. In the evaluation of the
presence of genes related to the resistance, they were found two isolates containing
genes merA and three isolates containing NAH and PHE genes. It was observed 30% and 10% of correlation between bacteria with high resistance to mercury and chromium,
respectively, and high rates observed in environmental matrices.
Keywords in Portuguese
PraiasMonitoramento da Qualidade Sanitária
Areia
Água
Resistência a Metais
Derivados de Petróleo
DeCS
PraiasPoluição das Praias/análise
Metais Pesados/análise
Areia/análise
Monitoramento Ambiental
Coliformes/análise
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