Consórcio bacteriano para biorremediação de solo contaminado com gasolina

Abstract

Cinqüenta e dois isolados microbianos pertencentes ao Laboratório de Biodiversidade e Biotecnologia para o Meio Ambiente (LBBMA) do Departamento de Microbiologia, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, foram avaliados quanto à capacidade de crescimento em gasolina pura, gasolina adicionada de 25% de etanol, benzeno, tolueno e xilenos. A capacidade de produzirem biossurfactante em substrato contendo gasolina comercial como fonte de carbono foi também avaliada. Os 16 isolados que apresentaram crescimento considerado satisfatório em meio suplementado com gasolina pura foram avaliados quanto à capacidade de utilização de benzeno, tolueno ou xileno (BTX) como fontes exclusivas de carbono. Os quatro melhores foram selecionados para comporem um consórcio microbiano a ser estudado em biorreatores construídos para esse fim, sendo identificados pela análise de ésteres metílicos de ácidos graxos (FAME) como sendo: Stenotrophomonas maltophilia (isolado BBMA 105A), Sphingomonas capsulata (isolado LBBMA 178b) e Pseudomonas balearica (isolado LBBMA 193).O isolado BBMA B1 encontra-se em vias de identificação. Além desses, o isolado LBBMA 53A, identificado como Pseudomonas aeruginosa e o isolado LBBMA 178, também pertencente ao gênero Pseudomonas, foram selecionados por serem os mais eficazes quanto à produção de biossurfactantes. A identificação de S. capsulata como degradadora de tolueno e de P. balearica como degradadora de xileno, representa o acréscimo de mais uma característica metabólica relevante na descrição dessas espécies. O estudo da otimização do processo de biorremediação de amostra de solo contaminado com gasolina em biorreatores, considerando as variáveis fornecimento de oxigênio, fornecimento de nutrientes minerais e inoculação do consórcio bacteriano, permitiu a seleção das condições propícias à degradação de BTX pelo consócio microbiano selecionado. O consórcio microbiano demonstrou ser eficiente na biorremediação de solo contaminado com gasolina comercial. A utilização de um composto liberador de oxigênio não foi eficiente em estimular a biodegradação de hidrocarbonetos. A injeção de ar foi comprovadamente a melhor forma de suprimento de oxigênio ao processo de biorremediação conduzido em birreatores. A inoculação do slurry com o consórcio selecionado neste trabalho promoveu um aumento significativo da degradação dos componentes da gasolina, em especial BTX, demonstrando ser uma estratégia promissora para a biorremediação de solos contaminados com gasolina.

Fifty two microbial isolates belonging to the Laboratory of Biodiversity and Biotechnology for the Environment (LBBMA), of the Department of Microbiology of the University of Viçosa, Viçosa, MG, were evaluated for their capacity to grow in gasohol (ethanol 25%), benzene, toluene and xylenes. The producing biosurfactants in mineral medium with gasohol sole carbon source was also evaluated. Among the 52 isolates, 16 were able to grow satisfactory in gasohol mineral medium. These isolates were evaluated further for their capacity to use benzene, toluene or xylenes (BTX) as sources of carbon. Four isolates were selected to be part of a bacterial consortium for bioremediation of gasohol contaminated soil in bioreactors. These isolates were identified by fatty acid methyl ester (FAME) analysis as: Stenotrophomonas maltophilia (LBBMA 105A), Sphingomonas capsulata (LBBMA 178b) Pseudomonas balearica (LBBMA 193). The isolate LBBMA B1 is under identification. Isolates LBBMA 53A, identified as Pseudomonas aeruginosa and LBBMA 178, a Pseudomonas sp., were also selected as efficient biosurfactant producing members of the microbial consortium. The identification of S. capsulata as able to use toluene and of P. balearica as able to use xylene, represents the inclusion of another relevant metabolic characteristic for the description of these species. The optimization of the bioremediation of soil samples contaminated with gasohol in bioreactors, allowed the selection of the most appropriate conditions for the degradation of BTX by the selected bacterial consortium. Microbial consortium was found to be efficient in bioremediation of soil contaminated with brazilian gasohol. The use of an oxygen-releasing compound was not efficient in stimulating biodegradation of hydrocarbons. Air injection was proved to be the best way of supplying oxygen to the bioremediation process carried out in the bioreactor. Inoculation of contaminated soil slurry with the consortium in this work significantly increased the degradation of the gasoline components, especially BTX. Our data demonstrated that the use of the selected consortium in adequately-operated bioreactors is a promising strategy for bioremediation of soils contaminated with gasohol.