Fungos Degradadores de Petróleo

Isabella LuizaRebeca MansurRicardo Gois

Composição do Petróleo

Carbono 81-88%

Hidrogênio 10-14%

Oxigênio 0.01-1.20%

Nitrogênio 0.002-1.70%

Enxofre 0.01-5.00%

Encontrado na natureza

O petróleo é um líquido oleoso, insolúvel em água e mais leve do que ela;

Sua coloração varia entre pardo - escuro e negro; É encontrado em jazidas no subsolo da crosta

terrestre; A formação é através de deposição; Pela ação do calor e da alta pressão; Acompanhado de água salgada; Pouca utilização em estado natural.

Encontrado artificialmenteNas refinarias, o petróleo é submetido a uma destilação fracionada,

sendo o resultado desse processo separado em grupos. Nesta destilação encontramos os seguintes componentes:

De 20 a 60 °C => éter de petróleoDe 60 a 90 °C => benzinaDe 90 a 120 °C => naftaDe 40 a 200 °C => gasolinaDe 150 a 300 °C => queroseneDe 250 a 350 °C => gasóleo (PT) ou óleo diesel (BR)De 300 a 400 °C => óleos lubrificantesResíduos => asfalto, piche e coqueSubprodutos => parafina e vaselina

Os combustíveis derivados do petróleo respondem por mais da metade do suprimento total de energia do mundo ;

Seus subprodutos são também utilizados para a fabricação de tecidos sintéticos, borracha sintética, sabões, detergentes, tinta, plásticos, medicamentos, inseticidas,

fertilizantes, etc.

Poluição

Após o derramamento do petróleo este se divide dentro do ambiente em diferentes caminhos:

1. Difusão;2. Evaporação;3. Solubilização;4. Material Residual.

Mais de quatro milhões de toneladas de petróleo são lançadas ao mar por ano, por meio de: • exploração de poços de petróleo no mar;

• limpeza dos tanques dos petroleiros e acidentes com estes;

• refinarias e instalações petroquímicas costeiras;

• resíduos urbanos;

• carreamento por águas das chuvas em áreas urbanas;

• carreamento pelas águas dos rios;

• barcos de pesca ou recreação;

• infiltrações naturais;

• precipitação atmosférica.

Existem várias técnicas de combate à poluição dos oceanos pelo petróleo:

• o afundamento;

• a utilização de detergentes;

• a combustão;

• a recolha mecânica (por intermédio de bomba);

• a degradação biológica.

Os Fungos

Características Fisiológicas e morfológicas

Características Gerais São seres pluricelulares Eucariontes Heterótrofos Aeróbios São encontrados nos mais variados ambientes,

principalmente os úmidos e ricos e matéria orgânica.

Parede celular de quitina Armazenam glicogênio em suas células Aclorofilados Muitos são saprófagos

Morfologia

São de morfologia e tamanhos variados, esses seres apresentam desde espécies microscópicas, até espécies macroscópicas

Os Pluricelulares são filamentosos, as células se organizam formando filamentos denominados hifas que podem ser asseptadas ou septadas

Asseptadas: Apresentam vários núcleos haplóides dispersos em uma massa citoplasmática comum

Septadas: Apresentam um ou dois núcleos haplóides

Fisiologia

Obtenção de energia: Por respiração ou por fermentação(A principal em leveduras)

Fonte de carbono: Inclui-se carboidratos complexos como a lignina (componente da madeira)

A mais eficaz fonte de nitrogênio para fungos biorremediadores é o extrato de levedura dentre outras

São capazes de viver em ambientes de stress, com baixo ph e pobre em nutrientes

Fungos Degradando Petróleo

Aplicação na Biorremediação de solos contaminados

Biorremediação A biorremediação surgiu como uma tecnologia

alternativa de remediação de locais impactados com poluentes orgânicos e se baseia na utilização de

populações microbianas que possuem a habilidade de modificar ou decompor determinados poluentes. O beneficio máximo desse processo é a mineralização, obtendo como produto final CO2 e água pela via aeróbica, assim como a formação de biomassa

Biorremediação- prós x contras A Biorremediação têm sido adotadas seriamente

como uma maneira eficaz e de baixo custo para a remediação de solos contaminados por petróleo e de outros compostos orgânicos, causando, ainda, menores distúrbios na superfície a ser tratada.

No entanto, esta técnica tem-se deparado com empecilhos relacionados à dificuldade de aplicação em solos impermeáveis e à possibilidade de se gerar produtos intermediários nocivos como o co2 gerado como produto do metabolismo celular.

Por que os fungos são bons degradadores? Devido ao seu crescimento micelial (conjunto de

hifas), os fungos ramificam-se rapidamente no substrato, digerindo-o através da secreção de enzimas extracelulares. Além disso, os fungos são capazes de crescer sob condições ambientais de estresse: meios com baixos valores de pH, pobres em nutrientes e com baixa atividade de água, favorecendo o seu desenvolvimento diante de outros microrganismos.

ex: Aspergillus terreus, Penicillium corylophilum, Fusarium sp, Parcilomyces variotti, Paecilomyces niveus

Aspergillus terreus Aspergillus é um gênero de fungos que

apresenta coloração branca amarelada com formação de pedúnculos e uma ponta colorida. São importantes agentes decompositores.

Penicillium corylophilum O fungo Penicillium corylophilum pode ser

encontrado em material em decomposição, no solo e em ambientes com baixa umidade

potencial deste fungo em participar na bioconversão de materiais orgânicos insolúveis e em lodos favorecendo o tratamento de dejetos domésticos em estações de tratamento

Fusarium sp Tem uma ampla distribuição geográfica Ocorrendo principalmente nas regiões

tropicais e subtropicais ou em condições de clima frio das regiões temperadas

Devido às suas estruturas de resistência (clamidósporos) e à sua habilidade saprofítica, este fungo pode sobreviver em resíduos orgânicos em decomposição, restos vegetais e solos contaminados ao longo de muitos anos

Aplicação dos fungos na biorremediação dos solos Podendo ser aliada a duas técnicas: bioaumentação

e bioestimulação (Pandey et al., 2000). O processo de bioaumentação envolve a introdução

de microorganismos que têm sido cultivados para degradar várias cadeias de hidrocarbonetos dentro de um sistema contaminado. As culturas podem ser derivadas de um solo contaminado ou obtidas de uma cultura estoque que têm demonstrado, previamente, capacidade para

degradar hidrocarbonetos (Sarkar et al., 2005).

Aplicação dos fungos na biorremediação dos solos O processo de bioestimulação consiste em introduzir

nutrientes adicionais na forma de fertilizantes orgânicos e/ou inorgânicos em um sistema contaminado, o que causa o aumento da população de microorganismos indígenas. Os microorganismos podem ou não, inicialmente, ter como alvo os hidrocarbonetos como fonte de alimento. Contudo, os hidrocarbonetos são, supostamente, degradados mais rapidamente do que no processo de degradação natural, devido à elevação do número de microorganismos causado pelo aumento dos níveis de nutrientes (Sarkar et al., 2005).XIII

Aplicação dos fungos na biorremediação dos solos Na última década, têm sido identificadas e caracterizadas

diferentes espécies de bactérias e fungos filamentosos, utilizados nos processos de biorremediação. Algumas características dos fungos filamentosos, como a bioatividade e o crescimento morfológico micelial que fazem com que os fungos se ramificam rapidamente no substrato, digerindo-o através da secreção de enzimas extracelulares; disponibilizando, desta forma, o acesso para o ataque bacteriano o que tornam melhores degradadores potenciais do que as bactérias. Além disso, os fungos são capazes de crescer sob condições ambientais de estresse: meios com baixos valores de pH, pobres em nutrientes e com baixa atividade de água, favorecendo o seu desenvolvimento diante de outros microorganismos (Mollea et al., 2005).

Aplicação dos fungos na biorremediação dos solos É válido salientar o beneficio do tratamento ex-situ de amostras

contaminadas por petróleo, empregando conjuntamente o bioestímulo, com fontes de nitrogênio, e o bioaumento com fungos filamentosos, pois quando derramamentos de petróleo.

Comparado ao processo natural de degradação, o presente tratamento proporcionou uma atenuação de hidrocarbonetos de petróleo de aproximadamente 25% ao mês (42 % de remoção de Determinação de Hidrocarbonetos Totais de Petróleo (TPH) em 1,7 meses), enquanto que o processo natural de atenuação contribuiu com 2,44% de remoção mensal (51,2% de remoção de TPH em 21 meses). E assim, podemos afirmar que a biorremediação se constitui numa alternativa potencialmente válida para minimizar os impactos ambientais provocados pelos

20%

26%27%

27% B actérias G ram +B actérias G ram -F ungosL eveduras

F igura 8. P ercentuais do grupos de microorganis mos obtidos das amos trascoletadas da lagoa da Barra (S uape-P E ), onde foi encontrados 3 diferentesgrupos de microrganis mos (fungos filamentos os , leveduras e bactérias ), no totalde 86 organis mos .

Maior resitência e crescimento dos fungos

Figura 6. Crescimento microbiano em placas de Petri contendo meios Sabouraud, BDA e Czapeck

ajustados em pH 4. Solo de Guararema embolorado.

Sabouraud F 10-2 BDA F 10-2

Czapeck F 10-2

Sabouraud F 10-2 BDA F 10-2

Czapeck F 10-2

Figura 7. Crescimento microbiano em placas de Petri contendo meios Sabouraud, BDA e Czapeck ajustados em pH 5. Solo de Guararema embolorado.