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UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA – JOAÇABA ÁREA DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS MAILA JÉSSICA BARROS THATIANE APARECIDA RAMOS RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA: ANÓXICA DE HIDROCARBONETOS JOAÇABA, SC 2014 MAILA JÉSSICA BARROS THATIANE APARECIDA RAMOS RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA: ANÓXICA DE HIDROCARBONETOS Trabalho apresentado à disciplina de Microbiologia do Curso de Ciências Biológicas, Área das Ciências Biológicas e da Saúde, da Universidade do Oeste de Santa Catarina, Campus Joaçaba. Professor: Roberto Degenhardt JOAÇABA, SC 2014 Apesar de os animais requererem oxigênio molecular (O2), muitos micro- organismos são capazes e necessitam viver na total ausência de oxigênio. O oxigênio é pouco solúvel em água e, devido às atividades respiratórias constantes de micro- organismos em hábitats aquáticos ou úmidos, o O2 pode ser rapidamente exaurido. Assim, hábitats microbianos anóxicos são comuns na natureza, incluindo lodos e outros sedimentos, brejos e pântanos, solos encharcados, tratos intestinais de animais e muitos outros (MADIGAN et al, 2010) Segundo Madigan et al 2010, os micro-organismos variam quanto as suas necessidades ou tolerância a oxigênio, alguns organismos não são capazes de respirar oxigênio, estes são denominados anaeróbicos. Há dois tipos de anaeróbicos, os aerotolerantes, que toleram e crescem na presença de oxigênio, embora não o utilizem, e os anaeróbios obrigatórios, que são inibidos ou mortos pelo O2. Até o momento a anaerobiose obrigatória é encontrada em somente três grupos de micro-organismos: uma grande variedade de procariotos, alguns fungos e alguns protozoários. Algumas características das bactérias propiciam sua adaptação a várias condições ambientais, como seu crescimento rápido, versatilidade metabólica, plasticidade genética e rápida adaptação a variações do meio. Para sua sobrevivência e crescimento, bactérias necessitam basicamente de energia, carbono e nutrientes (TONINI, REZENDE, GRAVITOL, 2010). Os hidrocarbonetos são compostos orgânicos formados por carbono e hidrogênio, e de acordo com sua estrutura, são classificados como saturados, insaturados e aromáticos (PEREIRA, GOMES, SÊMEDO, 2012). A degradação dos hidrocarbonetos em condições estritamente anóxicos foi confirmada no final da década de 1980, e demonstra que alguns passos enzimáticos chave na biodegradação de hidrocarbonetos anaeróbicos envolvem micro-organismos versáteis e singulares bioquimicamente, ativando hidrocarbonetos por mecanismos novos, que diferem completamente daqueles utilizados no metabolismo aeróbico (TONINI, REZENDE, GRAVITOL, 2010). Os compostos benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX) são hidrocarbonetos monoaromáticos, contaminantes comuns de solos e água esses compostos podem chegar ao meio ambiente através de descarga dos efluentes industriais, acidentes durante o processo de produção, transporte e estocagem de produtos químicos e de produtos derivados do refino do petróleo, em especial a gasolina. Considerando as grandes quantidades de hidrocarbonetos contaminantes no ambiente e sua elevada toxicidade, existe uma grande preocupação em remover tais compostos do meio. Os métodos químicos e físicos disponíveis, muitas vezes, não são capazes de promover a remoção efetiva dos elementos. Uma alternativa promissora a esses processos, devido ao seu custo relativamente baixo e alta eficiência, é a degradação biológica dos contaminantes, chamada de biorremediação (RESENDE, 2007). Conforme Tonini, Rezende, Gravitol (2010), muitos ambientes poluídos por hidrocarbonetos são anóxicos, como por exemplo, aquíferos, sedimentos aquáticos e solos submersos. Em tais condições, a biodegradação é realizada por micro-organismos anaeróbicos estritos, ou facultativos, utilizando aceptores de elétrons como o nitrato, sulfato redutores, redutores de Fe 3+ , ou outros aceptores. Segundo Pereira, Gomes, Sêmedo (2012), a oxidação pode acontecer tanto de maneira aeróbica quanto anaeróbica, e nesta as combinações inorgânicas vão ser oxidados em nitrato, íons de metal, sulfatos, ou gás carbônico, embora seu valor energético seja menor. De acordo com Resende (2007), a biodegradação anaeróbia é o processo que prevalece em situações onde a atividade da microbiota indígena aeróbia resulta em uma rápida depleção do oxigênio dissolvido, como em águas subterrâneas contaminadas, solos sedimentos e biorreatores, entre outros. Os substratos para os organismos anaeróbicos são mais restritos que para os organismos aeróbicos. A completa oxidação destes substratos é obtida por uma série de etapas e combinações de atividades de uma diversidade de micro-organismos, dentre as quais se encontram as fermentadoras, as nitrato redutoras, as sulfato redutoras e as metanogênicas. Sob condições de ausência de oxigênio a degradação de grande parte da matéria orgânica pode ocorrer através da metanogênese (PEREIRA, GOMES, SÊMEDO, 2012). O processo anaeróbico no ambiente ocorre por meio de dois estágios, dos quais, o primeiro atua uma diversidade de bactérias anaeróbicas heterogêneas, que são agrupadas sob denominação de bactérias formadoras de ácidos. No segundo estágio, ocorre o processo de hidrólise enzimática, pela ação de bactérias que transformam proteínas em polipeptídios e depois em ácidos aminados simples, os carboidratos em açucares e as gorduras em glicerol. Os ácidos aminados, açucares e glicerol formados por hidrólise enzimática são solúveis em água e convertidos em ácidos orgânicos através do processo de fermentação (PEREIRA, GOMES, SÊMEDO, 2012). REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS MADIGAN Michael et al. Microbiologia de Brock. 12° Ed. 2010. PEREIRA, Drielle Seabra; GOMES, Rosane Canutto; SEMÊDO, Luzia T.A.S. Potencial das Actinobactérias na Biodegradação de Hidrocarbonetos. Revista eletrônica TECCEN, Vassouras. Vol. 5, n° 2, p 71-96, mai/ago. 2012. RESENDE, Alessandra Abrão. Mecanismos gerais de degradação bacteriana dos compostos hidrocarbonetos monoaromáticos: benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno (BTEX). Monografia (Especialização), Departamento de Microbiologia do Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte, 2007. TONINI, Rita Maria Costa Welter; REZENDE, Carlos Eduardo de; GRATIVOL, Adriana Daudt. Degradação e Bioerremediação de Compostos de Petróleo por Bactéria: Revisão. O ecol. Aust., 14(4): 1027-1035. 2010.
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