Investigation of the microbiota and processes involved in petroleum degradation in oil reservoirs : Investigação da microbiota e dos processos envolvidos na degradação de óleo em reservatórios de petróleo

Autor(es)

Isabel Natalia Sierra Garcia

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2016-11-03

Membros da banca

Wellington Luiz de Araujo; Cristina Rossi Nakayama; Fernando Dini Andreote; Renato Vicentini

• Orientador: Valéria Maia Merzel

Resumo

Os reservatórios de petróleo são ambientes de subsuperfície profunda de importância global como recurso energético e nos ciclos biogeoquímicos. Os micro-organismos que habitam os reservatórios de petróleo tem a capacidade de utilizar os hidrocarbonetos de petróleo como fontes de carbono, levando à degradação e afetando negativamente a qualidade e valor econômico do petróleo. Estudos anteriores sugerem que os micro-organismos anaeróbios são responsáveis pelos processos de biodegradação que ocorrem nos reservatórios de petróleo. No entanto, pouco se conhece sobre a real diversidade microbiana e os processos metabólicos envolvidos na biodegradação, principalmente devido à dificuldade em recuperar a complexa comunidade microbiana presente em tais ambientes extremos. Este trabalho teve como objetivos caracterizar a microbiota em amostras de reservatórios de petróleo através de métodos independentes de cultivo e acessar o potencial de degradação anaeróbia de hidrocarbonetos pelos micro-organismos indígenas do reservatório sob diferentes condições físico-químicas. O estudo revelou diferenças claras na diversidade filogenética entre as amostras de óleo degradada (BA-1) e não degradada (BA-2) com base nas análises de bibliotecas de clones do gene rRNA 16S de bactérias e arqueias. A análise dos metagenomas das duas amostras de reservatório de petróleo também mostrou diferenças nos perfis taxonômicos e funcionais obtidos. O metagenoma da amostra BA-1 apresentou uma alta abundância de genes relacionados com a degradação anaeróbia de hidrocarbonetos, metanogênese e associações sintróficas, enquanto a amostra do reservatório BA-2 mostrou alta abundância de genes de degradação aeróbia de hidrocarbonetos. Um consórcio microbiano foi cultivado com sucesso a partir da amostra de óleo BA-1 capaz de metabolizar anaerobicamente os componentes do petróleo a metano. Maiores taxas de produção de metano foram detectadas nas condições de menor salinidade e na temperatura in situ do reservatório. A concentração mais elevada de sal (120 gl-1) e a maior temperatura (70 °C) testadas mostraram inibição da atividade metanogênica do consórcio. Os dados obtidos demonstram que o petróleo cru pode abrigar uma microbiota indígena com capacidade de degradar hidrocarbonetos de petróleo predominantemente pela via metanogênica. Estes resultados, e os estudos em curso, ajudarão a entender os possíveis papéis dos micro-organismos na degradação de hidrocarbonetos e como tais organismos respondem às condições ambientais na subsuperfície petrolífera. Além disso, o potencial demonstrado da microbiota BA-1 para converter os componentes do óleo em metano é uma contribuição importante para a indústria do petróleo, uma vez o metano é considerado o futuro da produção de energia em reservatórios profundos ou esgotados (AU)

• Processo FAPESP: 11/14501-6 - Investigação da microbiota e dos processos envolvidos na degradação anaeróbia de petróleo em reservatórios brasileiros
• Beneficiário: Isabel Natalia Sierra García
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado