Dinâmica de populações microbianas e rotas metabólicas em sistema de digestão anaeróbia de duas fases para o tratamento de corante azo e sulfato

• Processo: 20/11860-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Eugenio Foresti
• Beneficiário: Jean Maikon Santos Oliveira
• Supervisor: Jeppe Lund Nielsen
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Aalborg University (AAU), Dinamarca
• Vinculado à bolsa: 18/24269-2 - Descoloração de corante azo por fermentação e mineralização em sistema de reatores anaeróbio-aeróbio, BP.DR
• Assunto(s): Microbiologia aplicada Proteômica Dinâmica de populações Tratamento biológico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biological treatment | Decolorization | Direct Black 22 | Proteomics | Shotgun metagenomics | 16S rRNA sequencing | Microbiologia Aplicada e Engenharia Sanitária

Resumo

Os mecanismos moleculares envolvidos na descoloração de corantes azo não estão completamente elucidados, especialmente na presença de sulfato. Este estudo tem por objetivo investigar as comunidades microbianas e suas funções na degradação de um corante azo modelo em um sistema de digestão anaeróbia de duas fases alimentado com água residuária contendo compostos azo e sulfato. O reator acidogênico foi projetado para operar com elevadas cargas de corante e atingir altas eficiências de remoção de cor. Isto foi alcançado mediante a inibição dos processos de sulfetogênese e metanogênese pelo baixo pH desta unidade. Deste modo, os elétrons oriundos da matéria orgânica podem ser utilizados preferencialmente para a redução do azo. Amostras de biomassa microbiana têm sido coletadas durante a operação e serão analisadas utilizando sequenciamento metabarcoding do gene 16S rRNA e metagenômica shotgun. Ademais, propõe-se o uso da técnica de binning com cobertura diferencial para a recuperação de genomas de alta qualidade a partir dos metagenomas obtidos. A análise de proteômica quantitativa também será utilizada para a identificação de genes supostamente envolvidos na degradação do corante azo. Possivelmente, essa abordagem integrada será capaz de ampliar o entendimento acerca dos mecanismos moleculares envolvidos na degradação de corantes azo de modo a auxiliar no projeto de unidades de tratamento que atendam às necessidades dos diferentes tipos de águas residuárias que contém corantes azo. (AU)