Biodegradabilidade de n-Hexadecano por bactérias livres e imobilizadas em Quitosana

Abstract

Petróleo ou petroderivados são introduzidos nos ecossistemas através de vazamentos em reservatórios ou por atividade antropogênica relacionada com a extração, produção transporte, armazenamento, processamento, manipulação e distribuição aos usuários finais. Em geral estes compostos são prejudiciais à saúde dos organismos, podendo provocar um sério desequilíbrio ambiental. Diante desse quadro há um crescente interesse em se desenvolver métodos mais eficazes para a remoção desses poluentes do ambiente. As técnicas de biorremediação oferecem novas possibilidades para acelerar a degradação de poluentes e a utilização de microrganismos imobilizados desponta como uma alternativa vantajosa para recuperar áreas impactadas por petróleo ou seus derivados, bem como melhorar a eficiência de bioprocessos com compostos altamente recalcitrantes O n-Hexadecano é o componente majoritário do óleo Diesel e é considerado um composto-modelo para a biodegradação de hidrocarboentos de cadeia longa. Com base no exposto, este trabalho objetivou avaliar a biodegradabilidade do n-Hexadecano por linhagens de bactérias depositadas na coleção de microrganismos do Departamento de Antibióticos da UFPE. Especificamente, pretendeu-se selecionar linhagens com maior potencialidade para degradar n-Hexadecano, identificá-las e comparar a eficiência da biodegradação utilizando células livres e imobilizadas em quitosana, visando o desenvolvimento de um produto para a utilização em processos de biorremediação ou tratamento de efluentes contaminados com hidrocarbonetos alifáticos de cadeia longa. Inicialmente, foram testadas 41 linhagens de bactéria, sendo 40 provenientes da região portuária de Suape-PE, e uma linhagem isolada a partir de um frasco de n-Hexadecano contaminado. Com base nos estudos preliminares foram selecionadas duas linhagens com maior potencial para degradar n-Hexadecano, as quais foram identificadas como Bacillus pumilus (Gram-positiva) e Ochrobactrum anthropi (Gram-negativa). Estas duas linhagens foram submetidas a estudos de caracterização fisiológica, bioquímica e de resistência a antibióticos e a fatores físicos e químicos. As linhagens selecionadas cresceram melhor em concentrações de 1 a 5 % de n-Hexadecano, embora tenham sido capazes de crescer em até 15 % desse hidrocarboneto. Estas bactérias não demonstraram adesão à fase oleosa (1 a 20 %) e produziram emulsificação acima de 50 %, porém somente B. pumilus apresentou halos de hemólise, o que é indicativo da produção de biossurfactante. Nenhuma das linhagens selecionadas produziu quitosanase e apenas B. pumilus apresentou resistência a soluções de quitosana (GD 78%) de até 4 %, sendo eleita para ser imobilizada nesse suporte. Além disso, B. pumilus apresentou características desejáveis para aplicações ambientais, tais como: resistência a uma ampla faixa de pH (5-11), temperatura (16-50 oC), concentração de NaCl (> 10 %), irradiação UV (8 minutos) e sensibilidade a vários antibióticos. Os resultados, obtidos nos ensaios de biodegradação em 1 % de n-Hexadecano com células livres e imobilizadas de B. pumilus, mostraram uma degradação, em seis dias, de cerca de 98,4 % e 90,8 %, respectivamente. A organização ultraestrutural de B. pumillus imobilizado em quitosana foi visualizada por microscopia eletrônica de varredura. O conjunto desses resultados suporta a hipótese de que essa linhagem de B. pumillus é uma candidata em potencial para uso, seja na forma livre ou imobilizada em quitosana, para aplicações em biorremediação de ambientes poluídos por petroderivados