Aspectos bioquímicos e fisiológicos da biorremoção de pireno por Rhizopus arrhizus UCP 402 e R. arrhizus UCP 402X (mutante)

Abstract

Os fungos da ordem Mucorales têm se destacado pelo seu excelente potencial biológico na eliminação de contaminantes tóxicos do ambiente. Investigações foram realizadas no sentido de utilizar processos de biorremediação para a remoção de pireno por Rhizopus arrhizus. Estudos iniciais foram realizados para obtenção de um mutante fisiológico utilizando o teste de resistência ao pireno. O processo de germinação de esporos de R. arrhizus demonstrou que a presença de pireno (10 mg/L) nos meios de cultura testados BDA (Batata Dextrose e Ágar) e SAC (Peptona e Sacarose), acelerou o processo de germinação dos esporos das linhagens selvagem e mutante. O crescimento radial das linhagens de R. arrhizus foi inversamente proporcional ao aumento da concentração de pireno no meio de cultura. A linhagem mutante demonstrou melhor adaptação no meio de cultura contendo 50 mg/L de pireno, quando comparada à linhagem selvagem. Estudos subseqüentes foram realizados com os perfis de ácidos graxos e do sistema de ubiquinonas nas linhagens selvagem e mutante, mantidos no meio de cultura YMB contendo pireno (10 mg/L) e o controle (sem pireno). Os resultados com marcadores bioquímicos demonstraram alterações do percentual de ubiquinonas e do perfil de ácidos graxos. As duas linhagens apresentaram as Coenzimas Q7, Q9 e Q10. A linhagem selvagem demonstrou diferença no percentual da Coenzima principal Q9 (32%) em comparação com a linhagem mutante (8,4%). Uma redução discreta nos percentuais dos ácidos graxos também foi observada em ambas linhagens. A análise por cromatografia em fase gasosa (CG), evidenciou a presença dos ácidos graxos: oléico (18:1), palmítico (C16:0), palmitoléico (C16:1), esteárico (C18:0), linoléico (C18:2) e γ-linolênico (C18:3). Contudo, observou-se um aumento significativo dos percentuais de ácidos graxos saturados (C16:0) e (C18:0) e insaturados (C18:1) e (C18:2) na linhagem mutante, quando cultivada na presença de pireno (10mg/L). A análise através da cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) também demonstrou um aumento significativo no percentual da Coenzima Q9 na linhagem mutante, quando cultivada na presença de pireno (10 mg/L). Os processos de biorremoção/biossorção do pireno utilizando micélio inativado de R. arrhizus UCP402 e UCP402x, em ensaios a partir de um planejamento fatorial de dois níveis, demonstraram taxas elevadas de biossorção, 99,7% (linhagem selvagem) e 99.4% (linhagem mutante). No entanto, a cinética de remoção do pireno com o micélio vivo das linhagens selvagem e mutante, analisados através de CLAE confirmaram o excelente desempenho da biorremoção do pireno, correspondendo a 99,2% e 99,6% no meio YMB e 97,30% e 98,95% no meio SAC, respectivamente, para as linhagens selvagem e mutante. Os resultados obtidos com os processos de biorremoção/biossorção do pireno indicaram o grande potencial biotecnológico de R. arrhizus UCP 402x