Microrganismos do Solo e Biotecnologia

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-Microrganismos do solo 
 
- Biotecnologia 
Hórizons (horizontes) do solo 
Rizosfera 
 
Região de contato solo-raízes 
> no. de microrganismos 
bactérias rizosfera  bactérias no solo livre 
 Bactérias: 4.000.000 a 520.000.000/grama 
 
 Fungos: 5.000 a 900.000/g 
 
 Leveduras: 1.000 a 100.000/g 
 
 Algas: 1.000 a 500.000/g 
 
 Protozoários: 1.000 a 500.000/g 
 
 Nematódeos: 50 a 200/g 
Microrganismos do solo 
Microrganismos do solo 
Micorrizas: simbiose fungos 
e raízes de plantas 
Endomicorrizas: no interior das 
células e tecidos das plantas. 
 
Ectomicorrizas: exterior das 
raízes. 
Micorrizas: simbiose fungos 
e raízes de plantas 
 
 
 
•Técnica de cultura em placa 
 
 
•Exame microscópico direto 
 
 
•Técnica de enriquecimento 
 
 
•Métodos independentes de cultivo 
Técnicas para análise de 
microrganismos do solo 
É uma área multidisciplinar que utiliza princípios 
científicos como a microbiologia, bioquímica, 
genética, engenharia química, entre outros, no 
processamento de materiais por agentes 
biológicos (microrganismos, células, moléculas) 
com várias contribuições à sociedade. 
 
É a tecnologia científica aplicada que usa células 
vivas ou seus produtos para produzir ou adaptar 
certas moléculas. 
Biotecnologia 
Benefícios econômicos e estratégicos 
 
Descoberta de microrganismos potencialmente exploráveis nos 
processos biotecnológicos para: 
 
• novos antibióticos e agentes terapêuticos; 
 
• probióticos; 
 
• produtos químicos; enzimas e polímeros para aplicações 
industriais e tecnológicas; 
 
• biorremediação de poluentes; 
 
• biolixiviação e recuperação de minérios. 
Benefícios da Biotecnologia 
• coleta de material biológico adequado, 
 
• seleção e triagem de materiais com os atributos 
desejados, 
 
• seleção final do(s) melhor(es) candidato(s) a partir 
de uma lista reduzida de opções, 
 
• desenvolvimento de um produto comercial ou 
processo industrial. 
Etapas da busca e descoberta 
Indústria de alimentos 
Indústria farmacêutica 
Agro-Indústria 
Indústria química 
Ambiental 
Energia 
Exemplos de utilização direta de 
microrganismos em processos 
biotecnológicos 
Ambiental 
· biorremediação de vazamentos de petróleo e resíduos tóxicos 
· monitoramento de poluentes (biosensores) 
· tratamento de resíduos industriais e águas residuárias 
· biomineração (recuperação de metais pesados e radioisótopos) 
· recuperação de áreas degradadas (micorrizas e bactérias fixadoras 
de nitrogênio) 
 
Energia 
· geração de combustíveis: álcool, biorefino de petróleo, 
biocombustíveis 
Exemplos de utilização direta de 
microrganismos em processos 
biotecnológicos na área ambiental 
Lixiviação biológica ou Biolixiviação 
Lixiviação biológica ou Biolixiviação 
Vale do Rio Doce: R$ 2,8 bilhões de 
receita bruta ao faturamento anual 
Biossurfactantes: moléculas produzidas por bactérias, fungos ou 
leveduras com propriedades biológicas aplicáveis a várias indústrias: 
farmacêutica, de cosméticos, de petróleo e de alimentos. 
 
São biodegradáveis, têm baixa toxicidade, alta aceitação ecológica 
 
Classificados em: glicolipídeos, lipopeptídeos e lipoproteínas 
Poliméricos, fosfolipídeos e ácidos graxos 
 
Dentre os glicolipídeos mais estudados: raminolipídeos produzidos por 
Pseudomonas aeruginosa 
Isoladas 40 bactérias de poços de petróleo no Canto 
do Amaro-RN 
 
 
Identificar aquelas que eram produtoras de 
raminolipídeos  13 (Pseudomonas aeroginosa e 2 
Pseudomonas sp.) 
 
 
Experimentos de degradação de petróleo bruto 
Redução de cromo hexavalente por 
bactérias isoladas de solos 
contaminados com cromo 
Para a eliminação do cromo na forma oxidada, tem sido 
proposta a redução do Cr(VI) a Cr(III), pois o cromo na 
forma trivalente é mais estável e de baixa toxicidade 
 
A redução do cromo nos sistemas de tratamento 
convencionais tem sido realizada através de processos 
químicos e físico-químicos de elevado custo de 
implantação e de baixa eficiência no ambiente. 
Redução de cromo hexavalente por 
bactérias isoladas de solos 
contaminados com cromo 
Selecionar microrganismos resistentes ao 
cromo hexavalente, a partir de um solo 
agrícola com histórico de contaminação por 
este metal, e caracterizá-los quanto a sua 
capacidade de biorremediação do cromo(VI) 
Redução de cromo hexavalente por 
bactérias isoladas de solos 
contaminados com cromo 
As amostras de solo foram retiradas em 12 
pontos (na profundidade de 0 a 30cm) de uma 
área agrícola do município de Roca Sales-RS 
contaminada com cromo proveniente de 
descarte de lodo de curtume 
Redução de cromo hexavalente por 
bactérias isoladas de solos 
contaminados com cromo 
Para o isolamento, foram selecionadas 
amostras de solo com concentrações baixas, 
344 e 355mg/L (amostras 1 e 2), e altas, 466, 
510 e 835mg/L (amostras 3, 4 e 5) de cromo 
total 
Redução de cromo hexavalente por 
bactérias isoladas de solos 
contaminados com cromo 
Redução de cromo hexavalente por 
bactérias isoladas de solos 
contaminados com cromo 
1 g de solo + 
Caldo nutritivo + 
K2Cr2O7 
24 horas 
30ºC 
24 horas 
30ºC 24 horas 
30ºC 
24 horas 
30ºC 
ágar nutritivo 
contendo 
500mg/L de 
Cr(VI) 
Cultivo e isolamento das bactérias 
Caldo 
nutritivo + 
K2Cr2O7 
24 h 30ºC 
Colônias 
puras 
Redução de cromo hexavalente por 
bactérias isoladas de solos 
contaminados com cromo 
Redução de cromo hexavalente por 
bactérias isoladas de solos 
contaminados com cromo 
6 – Aeromonas 
11 – Aureobacterium 
12 – Xanthobacter 
16 e 18 – Agrobacterium 
20 – Bacillus 
 
Até 500 mg/L Cr(VI) 
 
6, 12 e 20 até 750mg/L 
Cr(VI) 
 
6, 12, 16 e 20: pH 5 a 9 e 
25 a 35 ºC 
Cientistas modificam bactéria para produzir 
biodiesel mais eficiente – G1 23/04/2013 
E. coli – geneticamente 
modificada contendo genes de 
outras espécies 
South Korea 
Biosensores 
Um biosensor é um dispositivo no qual se incorpora uma 
substância (ex: uma enzima, um anticorpo, uma proteína, DNA, 
etc) para poder medir de modo seletivo determinadas substâncias. 
 
Ex.: medir a quantidade de chumbo na água 
Biosensores 
Biosensores