Please use this identifier to cite or link to this item:
http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77847
Type: | Tese |
Title: | Prospecção de micro-organismos e genes desenvolvidos com produção de biosurfactantes em solo de manguezal |
Authors: | Barreto, Raphaela Vasconcelos Gomes |
Advisor: | Melo, Vânia Maria Maciel |
Keywords in Brazilian Portuguese : | Bioquímica;Agentes ativos de superfícies;Solos - Remediação |
Knowledge Areas - CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
Issue Date: | 2011 |
Citation: | BARRETO, Raphaela Vasconcelos Gomes. Prospecção de micro-organismos e genes desenvolvidos com produção de biosurfactantes em solo de manguezal. 2011. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | Biossurfactantes e bioemulsificantes são moléculas de caráter anfifílico que se destacam respectivamente por suas propriedades tensoativas e estabilizadoras de emulsões, além de alguns apresentarem atividade antimicrobiana. Pesquisas que envolvem a busca por micro-organismos produtores dessas moléculas têm crescido em todo o mundo, devido à eficiência dos biossurfactantes microbianos frente aos surfactantes químicos e sua possível aplicação na biorremediação de solo e água contaminados por petróleo e derivados. O presente trabalho teve como objetivo principal selecionar bactérias promissoras na produção de biossurfactantes ou bioemulsificantes dentre 100 lüihagens isoladas de amostras de solos de manguezal. A recuperação das bactérias foi realizada através do tratamento térmico do solo a 80 ° C por l h seguido de sub-cultivo dos micro-organismos em ATOE (agar, triptona, glucose e extrato de levedura), incubado a 30 °C por 24 h. Esta metodologia favoreceu a seleção de bactérias produtoras de esporos, onde se enquadram as espécies do género Bacillus, conhecidas por produzir biossurfactantes. A seleção das linhagens produtoras das moléculas de interesse foi realizada através do cultivo dos micro-organismos em Meio Mineral a 30 °C por 48 h, seguido da análise do sobrenadante da cultura por medida da tensão superficial e do índice de emulsificação (E24), ensaios que avaliam, respectivamente, a produção de biossurfactantes e de bioemulsificantes. Em paralelo, foi realizada a pesquisa do gene da surfactina, o biossurfactante mais eficiente dentre os produzidos por Bacillus e da iturina, um tensoativo conhecido por suas propriedades antifüngicas. Os resultados dos experimentos de cultivo foram analisados pelo método estatístico de agrupamento para seleção de isolados promissores. Cinco isolados foram detectados como bons produtores de biossurfactantes (Jag248, Jag252, Jag263, Jag263.1 e Jagl732) e seis para síntese de emulsificantes (Jagl85, Jagl91, Jagl98, Jag212, Jag242, e Jag310). Os isolados Jag245,Jag249,Jag251 e Jag255 produziram moléculas com as duas propriedades. O sobrenadante de Jag248 apresentou resultados que sugeriram a produção de um desemulsificante. O gene sjp, ligado à produção de surfactina, foi detectado apenas nas linhagens Jagl5B, Jagl85 e Jag249. Dentre os isolados anteriormente descritos, seis (Jagl85, Jag245, Jag248, Jag249, Jag255 e Jagl732) foram selecionadas para o ensaio de dispersão do óleo, que avaliou a eficiência dos biossurfactantes na remoção de óleo em água marinha. Jag248,Jag249 e Jag255 foram os que apresentaram os melhores resultados, com halos superiores a 50% do diâmetro da placa. Dentre estes últimos, Jag248 foi escolhida para ensaios de limpeza de solo e água marinha contaminados com petróleo. Jag248 foi identificado como pertencente ao género Bacillus e mostrou grande eficácia na limpeza de solo impregnado por petróleo, bem como na remoção de óleo em água marinha, sendo melhor ainda que os surfactantes químicos utilizados para fins comparativos. Bacillus Jag248 teve seu produto preliminarmente identificado como iturina, pela amplificação dos genes ituD e lpaï4 por PCR. Esse isolado mostrou ainda excelente atividade antifüngica. O tensoativo foi apenas parcialmente purificado por HPLC, e apresentou formação de micelas intra e intermoleculares, em duas diluições distintas, significativamente mais baixas que a do surfactante comercial SDS. Os resultados merecem destaque visto não haver relatos na literatura de iturinas com atividade tensoativa tão relevante. Nesse contexto, o presente estudo vem reforçar que os manguezais abrigam inúmeras espécies microbianas ainda desconhecidas, certamente detentoras de uma rica diversidade genética e potencial biotecnológico. |
Abstract: | Biosiirfactants and bioemulsifíers are amphiphilic compounds which have antimicrobial properties and the ability of reducing surface tension, and stabilizing emulsions. These molecules have attracted major attention worldwide due to their great efficiency over chemical surfactants in the bioremediation of environments contaminated by oil and derivatives. The main objective of this study was to select bacteria able to produce biosurfàctants among 100 strains isolated from soil samples collected in a northeast Brazil mangrove. For bacteria isolation, soils were submitted to thermal treatment at 80 °C for 1 h, aüning to select only spore producing species. After that, the soils were cultivated in ATGE medium at 30 °C for 24h for spore germination and growth. This methodology intended to capture species of the genus Bacillus, which are known biosurfactant producers. Among the obtained isolates the selection of biosiirfactant producing strains was carried out through cultivation in Mineral broth at 30 °C for 48h, followed by supernatant analyses for superficial tension reduction and emulsification, to evaluate, respectively, production of biosurfactants and bioemulsifiers, and also antifüngal activity. Simultaneously, the isolates were screened for genes related with those activities by PCR using primers for surfactin and iturin. The results were submitted to cluster analysis in order to elect the most efficient strains. Five strains were selected as good biosurfactant producers: Jag248; Jag252; Jag263; Jag263.1 and Jagl732; while six strains were considered good bioemulsifiers: Jagl85; Jagl91; Jagl98; Jag21; Jag242; and Jag310. The strains Jag245, Jag249, Jag251 and Jag255 showed both properties. Interestingly, the supernatant of Jag248 presented demulsifying activity. The sjp gene, related to surfactin production, was detected only in Jag 15B, Jagl85 and Jag249. The isolates, Jagl85,Jag245,Jag248,Jag249,Jag255 and Jagl732 were tested for oil dispersion, and Jag248, Jag249 and Jag255 have showed the best results, with halos greater than 50% of the plate diameter. Among these strains, Jag248 was chosen for further assays, due to its great potential for applications in bioremediation. Jag248 was identified as Bacillus sp., and showed great effectiveness in soil and seawater oil clean up, being even better than the synthetic surfactants used for comparison. Jag248 tensoactive-molecule is probably an iturin, as demonstrated by its antifungal activity and also by the amplification of ituD and lpal4 by PCR. This molecule was partially purified by HPLC and presented two low values for the formation of micelles, being most effective than commercial surfactants. This is the first study relating iturine to a relevant activity of surface tension reduction. Our results highlight that mangrove soils represent a rich source of known and new surface active molecules. |
Description in Brazilian Portuguese: | Este documento está disponível online com base na Portaria nº 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77847 |
Author's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/4617213714835536 |
Advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/1572504650930605 |
Access Rights: | Acesso Aberto |
Appears in Collections: | RENORBIO - Teses defendidas na UFC |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
2011_tese_rvgbarreto.pdf | 26,39 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.