Estudos de alterações fisiológicas servem para diagnosticar o destino desses efluentes e os impactos nos ecossistemas aquáticos. O objetivo deste trabalho foi analisar os impactos do efluente da produção de petróleo na fisiologia e composição bioquímica de diferentes tipos de microalgas. Em seguida, uma concentração de água residual (5%) foi selecionada para o estudo fisiológico e bioquímico de diferentes tipos de microalgas.
Este trabalho contribui para a compreensão dos mecanismos pelos quais estes tipos de microalgas lidam com as condições criadas pelas águas residuais. 10 A etapa de separação do petróleo ocorre antes mesmo de o petróleo bruto entrar na refinaria, sendo separado nas fases petróleo bruto, gás natural e água, e após ser destilado em produtos como parafinas, óleos, gorduras e betume (Abdel-Aal et al., 2016). Dentre todas essas etapas, está a utilização de água para a realização de processos essenciais de refino, principalmente produção de vapor e torres de resfriamento (SPEIGHT, 2016).
Efluente de petróleo é a água que é descartada após o uso no refino do petróleo, geralmente da própria rocha, reservatório ou poços de injeção (BARROS, 2015). As microalgas são adequadas para aplicações de biorremediação, especialmente em corpos d'água poluídos por nutrientes, como ambientes eutróficos (DIAS, 2019). Portanto, estudos sobre as alterações fisiológicas e bioquímicas desses organismos são uma ferramenta diagnóstica essencial para analisar o destino dos resíduos e os impactos decorrentes do descarte inadequado de águas petrolíferas nos ecossistemas.
Esta pesquisa buscou entender a fisiologia de algumas microalgas Chlorophyta expostas a efluentes de produção de petróleo e assim contribuir para a tecnologia de purificação de efluentes industriais utilizando microrganismos vivos.
OBJETIVOS
Objetivos específicos
MATERIAIS E MÉTODOS 1. ETAPA 1
- Culturas das microalgas
- Condições de cultivo
- Determinação da concentração da Água Residual (AR)
- ETAPA 2
- Condições de cultivo
- Pigmentos
- Biomoléculas
As microalgas foram cultivadas em água a partir de resíduos oleosos obtidos durante o processo de extração do óleo. A água restante foi filtrada por membranas de 0,45 µM e adicionada em diferentes concentrações ao meio BG-11 previamente autoclavado (20 min, 121 °C, 1 bar; AV Phoenix Luferco, Brasil). Para determinar a concentração de AR que seria usada para avaliar a fisiologia e a composição bioquímica de microalgas, foi realizado um experimento no qual microalgas foram isoladas e cultivadas em combinação em uma microplaca de 96 poços.
A microplaca foi iluminada por baixo e o crescimento populacional foi avaliado por medições em espectrofotômetro (absorvância 684 nm), realizadas diariamente. O comprimento de onda de 684 nm determina as moléculas de clorofila, então as análises da taxa de crescimento foram baseadas nisso. Os dados obtidos foram usados para traçar curvas de crescimento ao longo do tempo e as taxas específicas de crescimento (µ, d-1) foram calculadas a partir dessas curvas.
A partir desses resultados, foram determinadas as concentrações de água residual onde ocorreu o melhor crescimento das linhagens de microalgas e foi determinado qual espécie teve a maior taxa de crescimento. Ressaltamos que mesmo variando a concentração da água residuária utilizada, a concentração de nutrientes no meio de cultivo experimental (água residuária + meio BG11) permaneceu a mesma do controle. Nesta fase, as microalgas foram cultivadas na melhor condição de crescimento e na porcentagem de água residual onde houve crescimento comparável ao controle para avaliar o processo de fotossíntese e a composição bioquímica das células.
Os experimentos foram realizados com duas concentrações diferentes, a saber: 0% (somente meio BG-11) e 5% RA. Nesta etapa, as microalgas Chlorella sorokiniana, Chlorella vulgaris e Desmodesmus spinosus foram cultivadas isoladamente. A curva de luz rápida foi obtida em amostras de cultura de 72 h usando configurações predeterminadas no Phyto PAM.
A determinação da concentração de clorofila a, clorofila b e carotenóides totais seguiu a metodologia espectrofotométrica descrita em Wellburn (1994), utilizando DMSO como solvente de extração. Para determinação de proteínas totais, amostras de cultura de 20 ml foram utilizadas e centrifugadas. A quantificação foi realizada pelo método espectrofotométrico baseado no protocolo descrito por Slocombe et al. 2013) adaptado onde 10% TCA foi usado para o processo de extração.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Discussão
Os resultados deste estudo mostraram que a água residual da produção de óleo a partir de uma concentração de 40% afetou significativamente o crescimento populacional das três espécies cultivadas. Esse resultado está de acordo com Marques (2019), que observou que água com óleo a partir de 50% afetou o crescimento de Nannochloropsis oculata. Com relação ao crescimento de espécies de microalgas cultivadas em água com 5% de óleo contendo os nutrientes presentes no meio BG11, os resultados deste trabalho concordam com os descritos por Stablein et al. 2021), que também cultivou microalgas em águas residuais.
Os autores cultivaram cinco espécies de microalgas em diferentes concentrações de água residual após o processo de liquefação hidrotérmica e mostraram que houve crescimento para algumas espécies e inibição para outras. Em nossas pesquisas, não devemos negligenciar os nutrientes orgânicos e/ou inorgânicos do efluente (ZACHLEDER et al., 2016). Efluentes de petróleo contêm ácidos de cadeia curta, aminas, amidas, compostos nitrogenados, piridinol, metais e gorduras, entre outros (MARQUES, 2019).
A proporção entre as clorofilas a e b pode ser indicativa do estado nutricional das células e como elas reagem às águas residuais. 2021) a relação entre clorofila aeb para todos os testes diminuiu em relação ao controle, mas no presente estudo não houve diferença nos tratamentos de esgoto. Alterações nas concentrações de pigmentos tendem a ocorrer em resposta ao estresse, onde o aumento da clorofila a beneficia na captação de luz e o aumento dos carotenoides é necessário para a distribuição da energia obtida da clorofila (NOVOVESKÁ et al., 2019). O aumento da clorofila b pode ser explicado pela necessidade de transferir energia para a clorofila a e controlar o complexo antena (FRIEDLAND et al. 2019).
Podemos considerar que nossos resultados mostraram que as algas cultivadas em efluentes na concentração de 5% se adaptaram às condições de cultivo, pois sobreviveram e sua composição de pigmentos não foi alterada. O aumento da biomassa também pode ser explicado pelo aumento dos carboidratos nas espécies cultivadas na concentração de 5% de água residual. O aumento de carboidratos pode estar relacionado a alguns mecanismos de defesa contra possíveis metais presentes nas águas residuárias da produção de petróleo.
O acúmulo de carboidratos em decorrência da exposição a metais é descrito na literatura e ocorre para reduzir a biodisponibilidade de íons e, consequentemente, a toxicidade (Silva et al., 2018; Baracho et al., 2019). No entanto, essa possível toxicidade não promoveu aumento de proteínas, biomoléculas que tendem a aumentar para reduzir os efeitos tóxicos causados pelos íons metálicos (Silva et al., 2018; Baracho et al., 2019). O NPQ é uma variável relacionada à proteção contra o excesso de luz e pode aumentar em situações de toxicidade (Dewez et al. 2005).
CONCLUSÃO
Growth rate, organic carbon and nutrient removal rate of Chlorella sorokiniana in autotrophic, heterotrophic and mixotrophic conditions.
