Produção de biossurfactantes de bactérias e microalgas e biorremediação de solos contaminados por hidrocarbonetos
Autor: Roque Lourenco Zilio (Currículo Lattes)
Resumo
A exploração, transporte e consumo de petróleo e seus derivados causa a liberação de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP) no ambiente. A Universidade Federal do Rio Grande está voltada ao ecossistema costeiro e através de seus pesquisadores vem desenvolvendo alternativas que possam diminuir impactos ambientais que ocorram pelo derrame de petróleo e seus derivados. A biorremediação consiste em utilizar micro-organismos para a degradação destes compostos, que são altamente prejudiciais à saúde humana. Uma maneira de aumentar a biodisponibilidade dos HAP aos micro-organismos degradadores é a aplicação de biossurfactantes, compostos tenso ativos, que podem ser produzidos por bactérias e microalgas. O objetivo deste trabalho foi estudar a produção e aplicação de biossurfactantes a partir de bactérias e microalgas na biorremediação de solos contaminados com petróleo e óleo combustível. O trabalho foi dividido em duas etapas: 1) produção de biossurfactantes pelas bactérias Bacillus subtilis CCT 7678 e Corynebacterium aquaticum e posterior biorremediação de solos contaminados com petróleo e óleo combustível; 2) produção de biossurfactantes pelas microalgas Chlorella fusca LEB 111, Scenedesmus obliquus LEB 117, Scenedesmus actus LEB 116 e Synechococcus nidulans LEB 115 e posterior biorremediação de solos contaminados com petróleo e óleo combustível. Na primeira etapa, a bactéria Bacillus subtilis foi cultivada em fermentação submersa, com duração de 72 h, em fermentador tipo Erlenmeyer de 1000 mL, utilizando glicose 4 % com adição de nutrientes inorgânicos. O processo foi conduzido a 30 ºC, 200 rpm e pH inicial 7,0. A bactéria Corynebacterium aquaticum foi cultivada através de fermentação em estado sólido, com duração de 144 h em biorreatores de coluna com leito fixo usando farelo de trigo (85 %) e casca de arroz (15 %) com adição de nutrientes inorgânicos. A umidade foi ajustada para 65 %, a temperatura 30ºC, a aeração 60 mL.g-1.h-1 e o pH 6,5. O processo foi monitorado a cada 24 h. Os biosurfactantes obtidos foram utilizados no processo de biorremediação de solo contaminado com petróleo e óleo combustível. Com Corynebacterium aquaticum foram obtidos os melhores resultados de tensão superficial (30,4 mN m-1) e atividade emulsificante (99,7 %). Tanto no solo contaminado com petróleo, como no solo contaminado com óleo combustível, as maiores taxas de degradação de HAP (97,3 e 93,5 %, respectivamente) foram obtidas com os biossurfactantes de Corynebacterium aquaticum. Na segunda etapa, as microalgas Chlorella fusca LEB 111, Scenedesmus obliquus LEB 117, Scenedesmus actus LEB 116 e Synechococcus nidulans LEB 115 foram cultivadas em meio BG 11, em fotobiorreatores de 5 e 10 L, com concentração inicial de 0,2 g L-1, fotoperíodo de 12 h claro/escuro e iluminância de 3200 lux, durante 10 d. O processo foi realizado a 30 ºC e aeração de 0,5 vvm. Com Chlorella fusca LEB 111 e Scenedesmus obliquus LEB 117, foram obtidos os melhores resultados de tensão superficial, 25,3 e 28,3 mN m-1, respectivamente e de atividade emulsificante, 78,6 e 97,3 %, respectivamente. Maiores taxas de degradação de HAP em solo contaminado com petróleo foram obtidas com biossurfactantes de Scenedesmus obliquus LEB 117 (93,1 %). Em solo contaminado com óleo combustível, a maior taxa de degradação foi obtida com biossurfactante de Chlorella fusca LEB 111 (87,8 %). Os biossurfactantes obtidos a partir das duas bactérias e microalgas utilizadas neste estudo, apresentaram resultados satisfatórios na redução da tensão superficial e atividade emulsificante, além de elevada degradação de HPAs, tanto em solo contaminado com petróleo, quanto em solo contaminado com óleo combustível.