Micro-organismos envolvidos na degradação do LAS

O conhecimento acerca dos micro-organismos que participam dos processos de degradação de moléculas recalcitrantes é de grande importância, pois auxilia a elucidar de que forma estes micro-organismos interagem no microcosmo.

As técnicas mais utilizadas para conhecimento da diversidade microbiana são as seguintes: polimorfismos de comprimento de fragmentos terminais de restrição (T- RFLP), análises de restrição do DNA ribossomal amplificado (ARDRA), eletroforese em gel de gradiente desnaturante (DGGE) e sequenciamento massivo (metagenômica e/ou amplicons da região do RNAr 16S) (MADIGAN, 2010).

Okada et al., (2014) avaliaram a diversidade microbiana em reatores UASB utilizados na remoção de LAS padrão e LAS oriundo de água residuária de lavanderia. Através da técnica de pirosequenciamento os autores identificaram 34 gêneros de bactérias relacionados a degradação do LAS e outros compostos aromáticos, dentre os quais se incluíam: Acinetobacter, Comamonas, Desulfobulbus, Holophaga,

Hydrogenophaga, Geobacter, Pseudomonas e Zoogloea. Dentre os gêneros citados, cinco deles possuem a capacidade de realizar a respiração anóxica.

Carosia et al., (2014) avaliaram a diversidade microbiana em reator de leito fluidificado por meio de análise filogenética do RNAr 16S, por meio de clonagem e sequenciamento, de amostras da biomassa do meio suporte e do separador de fases na última etapa de operação do reator, em TDH de 15 horas e alimentado com LAS oriundo de sabão em pó de uso doméstico. Nesse trabalho foram obtidos 83 clones para biomassa do meio suporte, dos quais 88% foram relacionados com representantes pertencentes ao filo Proteobacteria, assim distribuídos: 43% dos clones pertenciam a classe β-Proteobacteria e 31% a classe δ-Proteobacteria. Em nível de gênero, os autores identificaram que os principais representantes da classe β-Proteobacteria e δ- Proteobacteria foram, respectivamente, Dechloromonas e Geobacter sendo ambas bactérias relacionadas à degradação de LAS e compostos aromáticos (BRENNER et al. 2005; MACEDO et al. 2015).

Braga et al., (2015) estudaram a diversidade de bactérias em reator de leito fluidificado de tratamento de água residuária de lavanderia, por meio do pirosequenciamento 454. Os autores observaram a nível de filo, predominância de Proteobacteria (25,8 – 83%) e Gemmatimonedetes (2 – 34%), com destaque para as famílias Rhodocyclaceae (3 – 12%) e Desulfobulbaceae (1 – 58%). Os autores identificaram bactérias semelhantes a Desulfobulbus (58,5%) quando operaram o reator na presença de sacarose. Além dessa bactéria foram identificadas outras semelhantes a Zooglea, Gemmatimonas, Dechloromonas e Geobacter. Ao retirar a sacarose da alimentação do reator, os autores verificaram alteração na comunidade microbiana, sendo identificado bactérias semelhantes a Gemmatimonas cuja abundância relativa observada foi de 25,5%. Os gêneros citados pelos autores são descritos pela habilidade de degradação de compostos aromáticos, como fenol, benzeno, tolueno, e outros hidrocarbonetos (BRENNER et al., 2005).

Delforno et al., (2015) estudaram a diversidade microbiana de reator EGSB para remoção de LAS de água residuária de lavanderia comercial em condições anaeróbias, por meio do sequenciamento do RNAr 16S via Ion Torrent, além da diversidade de populações pelo DGGE. Ao analisarem o DGGE, concluíram que houve modificação nas populações de micro-organismos do reator para os grânulos da manta de lodo, quando comparadas com o inóculo, exibindo similaridade de 60%. Em relação ao

sequenciamento os autores identificaram 175 gêneros, dos quais 33 possuíam relação direta com a degradação de LAS. Os gêneros identificados com maior abundância relativaforam os seguintes: Pseudomonas, Aeromonas, Stenotrophomonas, Syntrophorhabdus e Desulfomonile. Cabe ressaltar que Pseudomonas é capaz de utilizar o nitrato como receptor de elétrons na respiração anóxica (BRENNER et al., 2005).

Macedo et al., (2015) avaliaram a diversidade microbiana em reator anaeróbio de leito fluidificado frente aos co-substratos (etanol e sacarose) no tratamento de água residuária de lavanderia. Os autores verificaram diferenças significativas na comunidade microbiana mediante o uso de um ou outro co-substrato. Na presença de etanol e sacarose, os autores verificaram predominância de representantes da família Commamodaceae (Curvibacter). Na presença de apenas etanol verificaram a predominância de representantes pertencentes a família Rhodocyclaceae. Ao retirar o co-substrato do reator, os autores verificaram que representantes pertencentes a família Rhodocyclaceae permaneceram em abundância. Os gêneros identificados com relação direta à degradação do LAS foram os seguintes: Dechloromonas, Georgfuchsia e Zooglea. Vale ressaltar que foram identificados 37 gêneros nesse estudo, dentre os quais 22 possuíam capacidade de utilizar o nitrato como receptor de elétrons.

A Tabela 3.3 compila os gêneros identificados em diversos trabalhos utilizando reatores biológicos para remoção de LAS, e que foram relacionados diretamente à degradação de LAS e/ou aromáticos.

Tabela 3.3. Principais gêneros relacionados à degradação de LAS e compostos aromáticos em reatores de leito fluidificado

Referência Fonte de LAS Co-substrato Principais gêneros Gêneros em comum

OLIVEIRA (2010) LAS padrão Extrato de levedura

Sediminibacterium, Aeromonas, Novosphingobium, Rhodobacter, Zoogloea, Azospira Dechloromonas, Zoogloea, Acinetobacter, Geobacter, Azospira CAROSIA (2011) Sabão em pó Etanol e extrato de

levedura Dechloromonas, Geobacter, Desulfovibrio, Acinetobacter, Azospira, BRAGA (2014) Água de lavanderia Sacarose e extrato de levedura Gemmatimonas, Zoogloea, Desulfobulbus, Dechloromonas, Geobacter, Holophaga, Thiobacillus,

Sporomusa, Azospira

MACEDO (2015) Etanol, sacarose e

extrato de levedura

Dechloromonas, Zoogloea, Acinetobacter, Aeromonas, Comamonas, Sporomusa, Variovax,

Magnetospirilum, Geobacter, Desulfovibrio, Azospira

É importante salientar, que os trabalhos listados na Tabela 3.3 foram agrupados devido a utilização do mesmo tipo de sistema operacional, reator de leito fluidificado, contudo as técnicas empregadas para caracterização microbiana foram diferentes, implicando assim em maior ou menor número de gêneros observados, em função da cobertura da técnica empregada (DELFORNO, 2014), e o número de pares de bases de cada sequência identificada. Oliveira (2010) e Carosia (2011) empregaram a técnica de clonagem e sequenciamento de amplicons de fragmentos de RNAr 16S; Braga (2014) empregou a técnica de pirosequenciamento e Macedo (2015) utilizou o sequenciamento via Ion-Torrent.

Ressalta-se ainda, que trabalhos realizados utilizando outras configurações de reatores anaeróbios (DUARTE et al. 2008; OKADA, 2012; DELFORNO, 2014) identificaram gêneros em comum com os listados na Tabela 3.3, exemplificando-se: Zoogloea, Pseudomonas, Desulfovibrio, Acinetobacter, Sporomusa e Geobacter. Observou-se também que dentre os gêneros identificados nos trabalhos mencionados, há micro-organismos de metabolismo aeróbio, justificando a importância destes gêneros na degradação do LAS.