Potencial de cianobactérias na bioindicação e biodegradação de ambientes contaminados por naftaleno no Brasil e na Antártica

Abstract

Cianobactérias foram isoladas de ambientes com diferentes históricos de contaminação por hidrocarbonetos. Dois biofilmes de cianobactérias foram coletados em uma calha de escoamento, num posto de gasolina na cidade de Viçosa, MG, expostos a doses de hidrocarbonetos. Destes biofilmes, foi selecionado para enriquecimento, em meio AA4 líquido, aquele que apresentou a maior diversidade de organismos. Tanto o biofilme integral (tratamento misto), como a cultura monoclonal de Phormidium sp. (tratamento monoclonal), isolada a partir do biofilme integral, foram testados quanto a capacidade de biodegradação de [C14] naftaleno, em condições fotoautotróficas e à temperatura de 20 ± 1ºC. Tanto o tratamento misto, quanto o monoclonal mostraram-se capazes de mineralizar prontamente o naftaleno, nas proporções de 28 e 22,5%, respectivamente, num período de quinze dias. Para ambos os tratamentos, o platô de degradação cumulativa do naftaleno foi atingido em torno do quarto dia de tratamento. Duas hipóteses foram consideradas como as mais prováveis para explicar o alcance prematuro do platô de degradação: a primeira, seria por exaustão de naftaleno, em função de perdas não registradas de 14CO2 pelo aparato respirométrico, de caráter rústico, utilizado no experimento; a segunda, seria por depleção de nutrientes, já que não houve correção do solo utilizado no experimento, e a única fonte de nutrientes inorgânicos consistiu no meio de cultura utilizado para ressuspender o inóculo (1 mL). Tanto o biofilme integral, quanto a cultura monoclonal de Phormidium sp. foram considerados potencialmente capazes de biodegradar naftaleno, e indicados para a realização de futuros experimentos de biorremediação de áreas impactadas por hidrocarbonetos. Por outro lado, a cianobactéria Phormidium sp. ANT 01 foi isolada de solos antárticos, sem histórico de contaminação por hidrocarbonetos, e selecionada para a condução de um novo experimento de biodegradação de [C14] naftaleno, sob condições fotoautotróficas, à temperatura de 15 ± 1ºC. Sob as condições testadas, a cultura monoclonal de Phormidium sp. ANT 01 não se mostrou capaz de degradar naftaleno, quando comparada ao tratamento abiótico (controle). Um segundo experimento foi conduzido a fim de monitorar o crescimento de Phormidium sp. ANT 01 sob a presença de naftaleno. A exposição de Phormidium sp. ANT 01 a uma concentração de naftaleno igual a 66,67 μg.L-1 provocou um efeito inibitório sobre o crescimento dos organismos na ordem de 37%. Por apresentar grande distribuição e abundância em solos da Baía do Almirantado, Antártica, e sensibilidade a baixas concentrações de naftaleno, Phormidium sp. ANT 01 possui potencial para ser utilizado como bioindicador de solos contaminados com derivados do petróleo, nesta região.

Cyanobacteria were isolated from two sites with a different hyrocarbon contamination history. In the first case, biofilms of cyanobacteria were collected in a drainage system, from a gas station of Viçosa City, MG. From these biofilms, the one presenting the greater cyanobacterial diversity was selected to be enriched (using the AA4 liquid medium). Both the integral biofilm (mixed treatment), and a monoclonal culture of Phormidium sp. (monoclonal treatment), which was isolated from the integral biofilm, were tested for [C14] naphthalene biodegradation ability, under photoauthotrophic conditions, and at temperature of 20 ± 1ºC. Mixed treatment as well as monoclonal treatment showed to be able to readily mineralize naphthalene, in the ratio of 28 and 22,5%, respectively, during a experimental period of fifteen days. For both, the cumulative naphthalene degradation plateau was reached around the fourth day of the experiment. Two hypotheses were considered trying to explain the premature plateau degradation: (1) by naphthalene exhaustion, since 14CO2 losses were not registered by the respirometric system used in the test; (2) by nutrient depletion, since there was no soil correction in the experiment. In that case, the only inorganic nutrient source applied was provided by the culture medium (1 mL) used to ressuspend the inoculum. The integral biofilm and the monoclonal culture of Phormidium sp. were considered to have potencial to degrade naphthalene. It was suggested that they could be indicated for future biorremediation experiments of hydrocarbon contaminated sites. On the second case, a cyanobacteria from the genus Phormidium sp. ANT 01 was collected and isolated from antarctic soils without a hydrocarbon contamination history. Phormidium sp. ANT 01 was selected for another experiment using [C14] naphthalene biodegradation, under photoauthotrophic conditions, and at temperture of 15 ± 1ºC. The results showed that the monoclonal culture of Phormidium sp. ANT 01 were not able to degrade naphthalene, when compared with the abiotic treatment (control). A second experiment was carried out to test the biomass production of Phormidium sp. ANT 01 under naphthalene conditions. The exposure of Phormidium sp. ANT 01 to the naphthalene at concentration of 66,67 μg.L-1 caused a inibitory effect on the growth of the organisms around 37%. By reason of its great distribution and abundance in soils of Admiralty Bay, Antarctic, and its sensibility under low naphthalene concentrations, Phormidium sp. ANT 01 showed potencial to be used as a bioindicator of hydrocarbon contaminated soils of this region.