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Teses de Doutorado Defendidas: 2008

Avaliação da presença de EPS (substância polimérica extracelular) na biorremediação de sistemas co-contaminados com gasolina e metais pesados.

Autora: Paula Salles de Oliveira Martins.
Orientadora: Selma Gomes Ferreira Leite.

Resumo

A poluição combinada é um problema de grande interesse atualmente. Canais, rios e, por fim, mares, são contaminados com despejos orgânicos contendo altas concentrações de metais pesados, o que é de preocupação geral uma vez que eles são persistentes e capazes de se acumular no ecossistema, sendo um perigo sério para o ambiente e a saúde.

Ainda, a presença de metais pode inibir a microbiota natural envolvida na degradação de compostos orgânicos, afetando as taxas de degradação. O nível de inibição depende da concentração e disponibilidade dos metais pesados, e é dependente da ação de processos complexos controlados por vários fatores, incluindo a natureza dos metais, do meio e das espécies microbianas.

Os metais pesados podem inibir os microrganismos bloqueando grupos funcionais essenciais ou interferindo na incorporação de íons metálicos essenciais para as moléculas biológicas. Em alguns casos, os microrganismos são resistentes aos metais pesados por meio de diferentes mecanismos. Estratégias efetivas para melhorar a biodegradação orgânica na presença de metais pesados tóxicos incluem a redução da concentração biodisponível dessas espécies, e a redução das interações entre o metal e a célula.

As substâncias poliméricas extracelulares (EPS) desempenham um importante papel na agregação das células bacterianas em flocos, na estabilização da estrutura de biofilme, retenção de água e formação de uma barreira protetora que diminui efeitos danosos, mas também são bastante importantes na biossorção de metais pesados, e são produzidos pela maioria das bactérias. As EPS são constituídas por uma mistura de polissacarídeos, mucopolissacarídeos e proteínas, que dependem da cepa e das condições de cultivo. Elas contêm grupos funcionais ionizáveis como carboxila, fosfato, amina e hidroxila, que as capacitam a sequestrar metais pesados.

Neste trabalho, foi produzida uma EPS pela bactéria Paenibacillus polymyxa, numa concentração máxima de 0,35 g/L, e inicialmente foi avaliada sua capacidade de captação e remoção de íons de Cd2+, Zn2+ e Cu2+ de soluções aquosas, com o uso de planejamento experimental, que resultaram em valores de eficiência de remoção de 64,6 % de Cd2+; 63,0 % de Zn2+; e 68,4 % de Cu2+, quando a concentração de EPS na solução foi de 0,01 g/L. Com uma concentração de 0,25 g/L da substância, os valores de eficiência de remoção obtidos foram: 67,3 % de Cd2+; 68,7 % de Zn2+; e 70,1 % de Cu2+. Também foram propagados dois consórcios microbianos a partir de uma amostra de solo, sendo o primeiro (consórcio 1) propagado a partir de glicose e o segundo (consórcio 2) a partir de gasolina.