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Laboratórios de Desenvolvimento de
Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ

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Produção Científica: Dissertações de Mestrado

Biodegradação de Naftaleno

Autor: Victor Sérgio de Freitas Dias Moreira
Ano da Defesa: 1999
Orientadores: Nei Pereira Jr., PhD e Francisco Radler de Aquino Neto, DSc
Programa: TPQB - Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos da EQ/UFRJ
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Resumo

Os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos são formados na queima incompleta de combustíveis fósseis e encontrados principalmente em resíduos da indústria do processamento do petróleo e do carvão. Estas substâncias podem contaminar o ar, águas e solos, gerando sérios problemas ambientais, pois sua alta estabilidade química, baixa solubilidade em água e suas características tóxicas a microrganismos fazem com que esta classe de compostos seja altamente recalcitrante no meio ambiente. Além disso, muitas dessas substâncias são consideradas carcinogênicas a animais.

Neste trabalho, buscou-se estudar a especificidade na degradação do naftaleno de dois microrganismos isolados (Candida tropicalis e Xanthomonas maltophilia) de um resíduo oleoso proveniente da indústria petrolífera.

O naftaleno é o hidrocarboneto aromático policíclico mais simples, servindo de modelo de degradação para outras moléculas desta classe de substâncias, tendo sido, por isso, escolhido para o desenvolvimento desta tese.

O conhecimento da capacidade de degradação destas substâncias recalcitrantes por microrganismos é essencial na implantação de métodos eficazes de biorremediação, em que a microbiota nativa não é apta a metabolizar com eficiência substâncias xenobióticas. Estabeleceu-se um procedimento de preparo de meios contendo naftaleno, como fonte única de carbono, empregando-se o ultra-som para facilitar a solubilização do hidrocarboneto poliaromático em água, bem como o uso do surfactante Triton X-100, que se mostrou imprescindível para minimizar a volatilização do substrato.

A Cromatografia Gasosa de Alta Resolução foi utilizada para a quantificação do naftaleno, efetuando-se a extração das amostras aquosas com acetato de etila.

Diversas estratégias para melhorar o desempenho dos microrganismos na degradação do naftaleno foram adotadas, destacando-se o cometabolismo na presença de glicose, a aclimatação, a batelada alimentada e o uso de um consórcio dos dois microrganismos.

Verificou-se que os dois microrganismos proporcionavam maiores perdas bióticas na presença de uma fonte de carbono facilmente assimilável (glicose). Nesta condição, X. maltophilia e C. tropicalis conduziram perdas de naftaleno de 43% e 32%, respectivamente, com um aumento da viabilidade celular para ambos os microrganismos. A atividade degradadora de X. maltophilia (0,24 g/L.h) foi duas vezes superior à da levedura C. tropicalis.

A batelada alimentada mostrou que a exposição dos microrganismos a concentrações crescentes de naftaleno levava a uma tolerância superior da bactéria aos efeitos tóxicos do naftaleno. A capacidade da levedura em degradar o naftaleno foi reduzida com as etapas de alimentação, enquanto que a bactéria exibiu deixar de ser o transporte gás-líquido e passar a ser a etapa líquido-célula.

LADEBIO - Laboratório de Desenvolvimento de Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ