Corpo Discente - Egressos
Hilton Marcelo de Lima Souza
| Título | Isolamento e seleção de fungos filamentosos de sedimentos contaminados do rio Negro com potencial para degradação de hidrocarbonetos policíclios aromáticos. | ||||||||||||||||||||||||
| Data da Defesa | 17/11/2015 | ||||||||||||||||||||||||
| Download | Em sigilo | ||||||||||||||||||||||||
Banca
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| Palavras-Chaves | sedimentos, rio Negro, Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos, fungos filamentosos, biodegradação | ||||||||||||||||||||||||
| Resumo | Os fungos filamentosos vêm sendo considerado pela comunidade científica como promissores na degradação de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) devido a elevada capacidade catalítica de suas enzimas extracelulares de baixa especificidade. O isolamento de fungos de ambientes contaminados é estratégica, uma vez que tais ambientes podem atuar como meio de cultura seletivo para micro-organismos adaptados ao poluente. Diante deste contexto, este trabalho teve como objetivo, selecionar fungos filamentosos de ambientes contaminados por HPAs que apresentem potencial na degradação de benzo(a)pireno (BaP), um xenobiótico conhecido por suas propriedades mutagênicas e carcinogênicas. Para tanto, a contaminação por HPAs em amostras de sedimentos superficiais do rio Negro/Amazonas foi determinada através de cromatografia gasosa associada à espectrometria de massas (CG-EM). Fungos filamentosos foram isolados a partir de amostras de sedimentos e submetidos ao teste de biodegradabilidade de hidrocarbonetos do óleo diesel com indicador redox 2,6 diclorofenol indofenol (DCPIP). Em seguida, os isolados pré-selecionados foram submetidos ao teste de oxidação do ácido gálico e aqueles que apresentaram respostas positivas foram utilizados em ensaios para avaliação da influência da presença de BaP na atividade de enzimas ligninolíticas. Os fungos selecionados foram identificados taxonomicamente e utilizados em ensaios de biodegradação de BaP, que foram quantificados através de GC-EM. Uma análise qualitativa dos metabólitos formados a partir da degradação do BaP também foi realizada por meio de CG-EM. A concentração de HPAs totais que incluem HPAs parentais e alquilados, variou de 6.5 a 5348 ng g-1 de peso seco e a concentração dos 16 HPAs prioritários em estudos ambientais pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA) variou de 5.6 a 1187 ng g-1. O perfil da composição de HPAs nos sedimentos indicaram predominância de fontes pirogênicas de contaminação, no entanto, para alguns locais, a entrada petrogênica também tem sido uma importante fonte a ser considerada. Foram isolados 146 fungos filamentosos, sendo que 93 isolados apresentaram respostas positivas ao indicador DCPIP e destes isolados, 21 demonstram repostas positivas quanto a capacidade de oxidar o ácido gálico à quinonas. Nos ensaios enzimáticos com estes isolados, Megasporoporia sp. S47 e Ascomiceto S69 destacaram-se por demonstrarem que as maiores atividades de lacase e manganês peroxidase foram induzidas pela presença do BaP. Dentre estes dois fungos, Megasporoporia sp. S47 apresentou melhor atuação na degradação de BaP (54%). A análise dos produtos da degradação de BaP não demonstrou a presença dos metabólitos que foram monitorados. O fungo da podridão branca Megasporoporia sp. S47, obtido a partir de um ambiente com considerável contaminação por HPAs totais, foi selecionado como recurso genético promissor para futuros estudos sobre biodegradação e biorremediação de HPAs na região amazônica. | ||||||||||||||||||||||||
| Abstract | Filamentous fungi have been considered by the scientific community as promising in the degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) due to high catalytic capacity of its extracellular enzymes of low specificity. Isolation of fungi from contaminated environments is strategic, since such environments may act as a growing means for microorganisms adapted to the pollutant. Given this context, this paper aims to select filamentous fungi of environments contaminated with PAHs with potential in the degradation of benzo(a)pyrene (BaP), a xenobiotic known for its mutagenic and carcinogenic properties. Therefore, the contamination by PAHs in surface sediments samples from the Negro river, Amazon was determined by gas chromatography associated to mass spectrometry (GC-MS). Filamentous fungi were isolated from sediment samples and subjected to the diesel oil biodegradability test with redox indicator 2,6-dichlorophenol indophenol (DCPIP). Then the pre-selected isolates were subjected to gallic acid oxidation test, and those showing positive response were used in tests to evaluate the influence of the presence of BaP in the activity of ligninolytic enzymes. The selected fungi were taxonomically identified and used in BaP biodegradation tests, which were quantified by GC-MS. A qualitative analysis of the metabolites formed from the degradation of BaP was also performed by GC-MS. The concentration of total PAHs including parental and alkylated PAHs ranged from 6.5 to 5348 ng g-1 dry weight and the concentration of the 16 priority PAHs in environmental studies by the US Environmental Protection Agency (USEPA) ranged from 5.6 to 1187 ng g-1. The profile of the PAH composition in sediments indicated a predominance of pyrogenic contamination sources, however, for some locations, petrogenic entry has also been a major source of contamination to be considered. Were isolated 146 filamentous fungi, wherein 93 isolates showed positive responses to redox indicator DCPIP and these isolates, 21 showed positive responses as the ability to oxidise gallic acid to quinones. In enzymatic tests with these isolated, Megasporoporia sp. S47 and Ascomycete S69 were highlighted by demonstrating that major activities of laccase and manganese peroxidase were induced by the presence of BaP. Among these two fungi, Megasporoporia sp. S47 presented the Best performance degradation BaP (54%). The analysis of the degradation products of BaP degradation did not show the presence of metabolites that were monitored. The white rot fungus Megasporoporia sp. S47, obtained from an environment with considerable total PAH contamination, was selected as promising genetic resource for future studies on biodegradation and bioremediation of PAHs in the Amazon region. | ||||||||||||||||||||||||
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