COMUNICAÇÃO TÉCNICA ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Nº 175319

Estudos de atividade antimicrobiana de produtos químicos de acordo com sua finalidade de uso, com enfoque na inibição de bactérias redutoras de sulfato (BRS) Henrique Moreira Simon Caroline F. da Silva Antônio Fernando Montemor Jonas Gomes dos Santos Maria Filomena de Andrade Rodrigues

Palestra apresentado no International Corrosion Meeting, 7., São Paulo, INTERCORR ABRACO 2018

A série “Comunicação Técnica” compreende trabalhos elaborados por técnicos do IPT, apresentados em eventos, publicados em revistas especializadas ou quando seu conteúdo apresentar relevância pública. ___________________________________________________________________________________________________

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USP – Centro de Difusão Internacional São Paulo/SP 14 a 18 de maio

HENRIQUE M. SIMONA, CAROLINE F. DA SILVAB, ANTÔNIO F. MONTEMORC, JONAS G. DOS SANTOSD, MARIA F. DE A. RODRIGUESE.

ESTUDOS DE ATIVIDADE ANTIMICROBIANA DE

PRODUTOS QUÍMICOS DE ACORDO COM SUA

FINALIDADE DE USO, COM ENFOQUE NA INIBIÇÃO DE

BACTÉRIAS REDUTORAS DE SULFATO (BRS).

a Pesquisador Assistente – Instituto de Pesquisas Tecnológicas b Estagiária Técnica em Analises Químicas – Instituto de Pesquisas

Tecnológicas c Técnico Especializado – Instituto de Pesquisas Tecnológicas d Técnico Especializado – Instituto de Pesquisas Tecnológicas e Doutora, Pesquisadora – Instituto de Pesquisas Tecnológicas

- Bactérias Redutoras de Sulfato (BRS)

- Metabolismo anaeróbio (redução do íon Sulfato (SO4-2) a Sulfeto (S-2), em sua cadeia respiratória;

- S-2 convertido a Sulfeto de Hidrogênio (H2S) no interior de dutos e tanques;

(Bradley, 2005)

- Controle de eventos biocorrosivos

- Melhorar a qualidade econômica do petróleo extraído;

- Diminuir probabilidade de ocorrência de eventos na cadeia de transporte durante distribuição de petróleo até as refinarias;

- Diminuir impactos e atrasos no cronograma de atividades das refinarias.

- Aplicação de produtos químicos que atuem como inibidores microbianos ou como biocidas frente a microrganismos presentes nos biofilmes estabelecidos;

INTRODUÇÃO

- Biocidas: grande investimento pela indústria petrolífera para combater problemas decorrentes da biocorrosão.

• Principais desafios no uso de biocidas:

• Alcançar a região sob o biofilme aderido às superfícies das instalações aonde o processo de biocorrosão ocorre

(resistência estrutural do biofilme);

Legenda: 1- formação do biofilme, 2- adesão, 3- produção de EPS, 4- espessamento, 5- desprendimento (Blicq, 2008)

• Uso de maiores concentrações de biocidas para compensar este fenômeno de resistência causa impactos

ambientais, uma vez que muitos destes produtos são tóxicos.

OBJETIVOS

- Avaliar a possibilidade de aplicação de metodologias para verificar a atividade de 02 produtos comerciais frente a 2

microrganismos do grupo BRS;

- Ensaio de determinação de Concentração Inibitória Mínima (CIM) por 2 metodologias distintas:

- Avaliação da atividade por medida do halo de inibição.

-Teste desafio para série de concentrações de produto.

PRODUTOS AVALIADOS

- Produto 01: Formulação em pó à base de nanopartículas de Ag, pretendido como aditivo para tintas.

- Produto 02: conservante líquido, pretendido como preservante para formulações de argamassa para concreto.

METODOLOGIA

- 02 linhagens de BRS em meio DA modificado (Nakao et al, 2009).

- IPT 504 (isolado de resíduo obtido em ambiente petrolífero).

- Desulfotomaculum nigrificans ATCC 19998.

- Metodologia descrita por Zaky & Negm (2012) – halo de inibição frente a BRS.

Suspensões aquosas do

Produto (g/L)

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

1,0

2,5

3,0

5,0

50 °C /10 dias / ambiente de anaerobiose

(ATCC 19998);

37 °C / 10 dias / ambiente de anaerobiose

(microrganismo IPT 504);

Controle de inóculo

(placas sem adição das

suspensões).

1,0 mL

1,0 mL

Produto 01

METODOLOGIA

- Metodologia de teste de desafio para sistemas conservantes.

- Incubação por 28 dias a 50°C, com leituras efetuadas a cada 7 dias.

- Controles positivo (meio + inóculo) e negativo (meio + solução de conservante) em paralelo aos frascos de teste.

Concentração final de

conservante (mL/L)

1,0

2,0

4,0

5,0

7,0

8,0

10,0

Produto 02

1,0 mL

9,0 mL de meio Postgate E modificado inoculado com linhagem ATCC 19998

(cultivo prévio de 10 dias)

RESULTADOS E DISCUSSÃO

• Escolha de produtos mais adequados para este controle deve considerar alguns critérios:

• Concentração/Tempo de aplicação;

• Compatibilidade com o sistema operacional.

• Metodologias utilizadas nos ensaios conduzidos consideraram critérios em conjunto

com:

• Propriedades físico-químicas dos produtos avaliados;

• Forma de aplicação dos mesmos junto aos meios de cultura propostos;

• Finalidade de uso de cada um dos produtos.

Produto 01- Ensaio de determinação de Concentração Inibitória Mínima (CIM)

Medida do Halo de inibição.

Concentração das

suspensões do

Produto (g/L)

Halo de Inibição (em mm)

0,1 Não Detectado

0,2 13,50

0,3 13,01

0,4 13,67

0,5 10,54

1,0 32,10

2,5 43,05

3,0 43,76

5,0 49,70

Resultados da avaliação da atividade

antimicrobiana do Produto 01 frente à

linhagem IPT 504.

Avaliação de atividade antimicrobiana para as suspensões do produto 01 frente ao

microrganismo IPT 504 em meio DA modificado.

Produto 01- Ensaio de determinação de Concentração Inibitória Mínima (CIM)

Medida do Halo de inibição.

Avaliação de atividade antimicrobiana para as suspensões do produto 01 frente ao microrganismo

Desulfotomaculum nigrificans ATCC 19998 em meio DA modificado.

Produto 02 - Ensaio de determinação de Concentração Inibitória Mínima (CIM)

Teste Desafio de sistema conservante.

Ensaio CIM Leituras para verificação do crescimento (dias)

Concentração do

produto (mL/L) 7 14 21 28

1,0 ND ND ND ND

2,0 ND ND ND ND

3,0 ND ND ND ND

4,0 ND ND ND ND

5,0 ND ND ND ND

7,0 ND ND ND ND

8,0 ND ND ND ND

10,0 ND ND ND ND

Resultados da avaliação da atividade antimicrobiana do Produto 02 frente ao

microrganismo Desulfotomaculum nigrificans ATCC 19998.

(ND = Não detectado)

Teste de desafio por CIM para o Produto 02 frente ao microrganismo

Desulfotomaculum nigrificans ATCC 19998 em meio Postgate E

modificado.

(1º frasco: controle positivo; 2º frasco: controle negativo; 3º ao 7º frasco:

teste em quintuplicata)

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Produto 02 - Ensaio de determinação de Concentração Inibitória Mínima (CIM) – Teste Desafio de sistema

conservante.

- A faixa de concentrações utilizada neste ensaio leva em conta a aplicação pretendida para o produto

(preservante bacteriológico de concreto), aonde se considera o volume de solução aplicado em relação ao

peso total de argamassa.

- Efeito inibitório do Produto 02 não necessariamente está atribuído à ação direta do Produto sobre o

microrganismo. (componentes do meio utilizado podem ter interagido com o produto).

CONCLUSÕES

- Informações para delineamento de novos experimentos para avaliação de diferentes produtos

indicados para prevenção de processos de biocorrosão na indústria do petróleo, a partir dos

resultados obtidos.

- Metodologia de determinação de CIM por medida de halo em meio DA modificado (Produto 01)

mostrou-se promissora para esta finalidade, com a vantagem de obtenção dos resultados em

menor tempo de incubação quando comparada ao cultivo tradicional de 28 dias. No entanto,

limitada a produtos que consigam se difundir no ágar do meio de cultura.

- Metodologia aplicada ao Produto 02 (teste de desafio) tem a vantagem de ser utilizada para

qualquer produto que possua propriedades fisico-químicas semelhantes ao meio industrial; no

entanto, quando pretendidos como biocidas frente às BRS, são necessários ensaios

complementares para atestar sua eficácia, tais como a avaliação do seu uso em condições de cultivo

dinâmicas, como biorreatores ou sistemas simuladores de transporte.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

(1) POSTGATE, J.R. The sulphate-reducing bacteria. 2. ed. Cambridge: Cambridge University Press, 1984, 208 p.

(2) NAKAO, K.; TANAKA, K.; ICHIISHI, S.; MIKAMO, H.; SHIBATA, T.; WATANABE, K. Susceptibilities of 23 Desulfovibrio

Isolates from Humans. Antimicrobial Agents and Chemoterapy. Washington D.C., v. 53, n. 12, p. 5308–5311, Dec. 2009.

(3) ZAKY, M.; NEGM, N. Antimicrobial and surface activities of Phosphate Schiff bases. Chimica oggi/Chemistry

Today. Milão, v. 30, n. 3, p. 10-13, May/June 2012.

(4) ARAÚJO, L.; CARVALHO, L.; REZNIK, L.; LUTTERBACH, M.; SÉRVULO, E. Efeito de biocidas na corrosão induzida

microbiologicamente do aço duplex em água de produção de petróleo. Corrosão & Proteção de Materiais. Lisboa,

v. 32, n. 4, p. 108-114, Out./Nov./Dez. 2013.

(5) VIDELA, H. A.; HERRERA, L.K. Microbiologically influenced corrosion: looking to the future. International

Microbiology Madrid, v. 8, p. 169-180, 2005.

(6) ZUO, R. Biofilms: strategies for metal corrosion inhibition employing microrganisms. Applied Microbiology and

Biotechnology, Münster, v.76, p.1245-1254, Aug. 2007.

OBRIGADO!

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