Caracterização taxonômica e funcional da comunidade microbiana envolvida no processo de atenuação natural de solos contaminados com querosene : Taxonomic and functional characterization of the microbial community involved in the process of natural attenuation of jet fuel-contaminated soil

Autor(es)

Kelly Johanna Hidalgo Martinez

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2019-08-02

Membros da banca

Marcelo Falsarella Carazzolle; Cristina Rossi Nakayama

• Orientador: Valéria Maia Merzel

Resumo

A atenuação natural representa todos os processos que governam a remoção de contaminantes no ambiente, incluindo a degradação mediada por microrganismos. Embora este processo seja intrínseco de comunidades microbianas de solos e aquíferos, as taxas e eficiências dependem de múltiplos fatores, entre eles a abundância de microrganismos e sua diversidade funcional para degradar estes contaminantes. Este estudo teve como objetivo caracterizar a diversidade microbiana taxonômica e funcional em diferentes profundidades de solos e em microcosmos in situ (BACTRAP®s) enriquecidos com hidrocarbonetos aromáticos (benzeno, tolueno e naftaleno) de uma pluma de contaminação com querosene de aviação em uma refinaria localizada no município de Paulínia-SP. As comunidades microbianas das amostras foram caracterizadas usando sequenciamento em larga escala do gene RNA ribossomal (rRNA) 16S e do metagenoma total usando a plataforma Illumina. Os resultados indicaram que as comunidades microbianas das amostras de solos são dominadas pelos filos Proteobacteria, Actinobacteria e Firmicutes (~98%), e pelas famílias Sphingomonadaceae, Propionibacteriaceae e Enterobacteriaceae. Por outro lado, nos BACTRAP®s enriquecidos com benzeno e tolueno membros dos filos Firmicutes e Proteobacteria compõem cerca de 90% do total da comunidade, com Peptococcaceae e Geobacteraceae como as principais famílias. No BACTRAP® enriquecido com naftaleno, membros da família SR-FBR-L83 (ordem Ignavibacteriales ¿ filo Bacteroidetes) somaram quase 80% da comunidade bacteriana. A anotação funcional dos metagenomas dos solos mostrou que apenas a amostra L62, localizada no limite da pluma e com a concentração de BTEX mais baixa, tem potencial metabólico para degradar hidrocarbonetos aerobicamente via fenol e catecol. Por outro lado, os BACTRAP®s permitiram enriquecer bactérias degradadores de hidrocarbonetos assim como genes e vias metabólicas envolvidas na degradação anaeróbica de hidrocarbonetos aromáticos. Especificamente, foi sugerida a adição de fumarato como o principal mecanismo de ativação da degradação anaeróbica de tolueno. Também se evidenciou potencial para metilação, hidroxilação e carboxilação como mecanismos de ativação na conversão anaeróbica de benzeno. Os microcosmos mostraram potencial metabólico para oxidar hidrocarbonetos aromáticos acoplado à respiração anaeróbica, usando nitrato, óxidos férricos e sulfato com aceptores de elétrons. Com o processo de binning, foi possível reconstruir 10 genomas e os resultados sugerem dois deles (Pelotomaculum propionicicum e Geobacter sp. OR-1) como os atores principais no processo de degradação da pluma de contaminação. Foi proposto que a microbiota da pluma de contaminação da água subterrânea tem potencial metabólico para degradar benzeno e tolueno em um processo sintrófico entre membros das famílias Geobacteraceae e Pelotomaculum, acoplado à redução de nitrato, ferro e/ou sulfato (AU)

• Processo FAPESP: 17/16611-0 - Quantificação de micro-organismos envolvidos no processo de atenuação natural de solos contaminados com querosene
• Beneficiário: Kelly Johanna Hidalgo Martinez
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado