Identificação e caracterização de metagenomas e isolados bacterianos visando a biorremediação de solos de áreas de mineração

Autor(es)

Erica Mendes Lopes

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Jaboticabal. 2016-02-29.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias. Jaboticabal
• Data de defesa: 2016-01-29
• Orientador: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos; Jackson Antônio Marcondes de Souza

Resumo

Os impactos ambientais causados por sucessivas extrações de minérios e compostos gerados dos resíduos tóxicos dessa atividade têm sido foco de preocupação dos ambientalistas, neste contexto há um grande esforço gerado para o desenvolvimento de metodologias eficientes e de baixo custo para remoção de metais pesados de solos e águas contaminadas. Os métodos biológicos surgem como uma alternativa aos métodos convencionais para o solo, um dos ecossistemas terrestre que apresentam uma infinidade de recursos naturais além da grande diversidade de microrganismos interagindo entre si. O mesmo constitui fonte de investimento para o isolamento de microrganismos e análises metagenômicas para prospecção de genes envolvidos em processos importantes para o equilíbrio metabólico e ecológico, pois, tanto de maneira isolada, como em interações, estes organismos desempenham papel importante no que diz respeito à produção de enzimas na biorremoção de metais e contaminantes do solo. Este trabalho teve como objetivo isolar, caracterizar e avaliar a biossorção e bioacumulação de metais por microrganismos originados de solos de ecossistemas de Sabará, uma região de mineradora desativada Minas Gerais. Adicionalmente buscou-se avaliar a diversidade metabólica funcional, para uma comparação da microbiota de, Sabará e Brumadinho, combinada com busca de genes que conferem resistência a cromo (crhA), cobre (copA, copB, cueO) e níquel (nixA). Os isolados obtidos foram classificados em gêneros como Burkolderia, Serratia, Bacillus, Stenotrophomonas e Artrobacter, que apresentam potencial para biorremediação de metais do solo e água. Entretanto, seis dos 32 isolados apresentaram resistência aos metais cobre, cromo e níquel, na concentração de 500 mgL-1. Destes isolados, dois deles, do gênero Burkolderia e Arthrobacter (CP15 e CR11) apresentaram capacidade metabólica de biossorver e interiorizar metais pesados em diferentes fases do desenvolvimento. Quanto a atividade metabólica, a comunidade microbiana dos solos do perímetro do quadrilátero ferrífero (MG) tem alta atividade na degradação de fontes de carbono importantes nos ciclos biogeoquímico e biorremediação, justificando a grande quantidade de ORFs encontradas nas anotações do metagenoma sequenciado. Destaca-se os ecossistemas canga e floresta que apresentaram maior número de sequências identificadas para todos os genes envolvidos no processo de resistência, influxo e efluxo de metais, sendo eles genes de resistência a cobre, multicooper oxidase ATPase (copA, copB, cueO), multicopper ATPase like (copA, copB), cromo oxidase (chrA), cromo transporte (chrB) e níquel oxidase (nixA). Os solos da região de Sabará e Brumadinho alocados no, quadrilátero ferrífero, apresentam diversidade funcional para degradação de fontes de carbono como aminoácidos e compostos fenólicos, e genes funcionais de grande importância em processos metabólicos de remoção de metais pesados por microrganismos, além de microbiota com capacidade remover e interiorizar metais oriundos dos resíduos de mineração sendo um indicativo para a aplicação na biorremediação de metais em áreas afetadas pela mineração. (AU)

• Processo FAPESP: 12/20022-6 - Prospecção de genes envolvidos na oxidação de ferro em bibliotecas metagenômicas
• Beneficiário: Erica Mendes Lopes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado