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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Produção de biossurfactantes bacterianos em solos utilizando bioaumentação e bioestimulação
Other Titles: Production of bacterial biosurfactants in soils using bioassay and biostimulation
???metadata.dc.creator???: Machado, Thaís Strieder 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Colla, Luciana Maria
???metadata.dc.description.resumo???: Apesar dos constantes progressos sobre o entendimento dos mecanismos referentes aos efeitos dos biossurfactantes em processos de biorremediação de resíduos oleosos, há uma lacuna na literatura no que tange à mensuração da produção in situ destes compostos. Sabe-se da influência positiva dos biossurfactantes, mas também há casos em que nenhum efeito ou efeitos negativos foram observados. Portanto, é necessário ampliar os estudos em locais contaminados com relação ao comportamento microbiano autóctone quando realizada a bioaumentação e bioestimulação para produção de biossurfactantes, bem como a mensuração desta produção no solo, e a sua atuação na biodegradação do contaminante. Este estudo teve como objetivo estimular e mensurar a produção de biossurfactantes in situ durante a biorremediação de óleo diesel em solo argiloso através da bioaumentação e da bioestimulação. Inicialmente, produziu-se surfactina através de fermentação submersa utilizando a bactéria Bacillus methylotrophicus e soro de leite como meio de cultivo, para padronizar as metodologias de mensuração de biossurfactantes em meio aquoso. O biossurfactante produzido foi adicionado em solo e realizados estudos de padronização de metodologia de extração do biocomposto do solo e a sua mensuração. Em uma segunda etapa, estudou-se a influência da adição de surfactina parcialmente purificada dos meios de fermentação, sobre o crescimento de microrganismos em tubos e sobre a liberação de CO2 dos microrganismos autóctones do solo. Na terceira fase do estudo, realizou-se a biorremediação em solo contaminado com 20% de óleo diesel, utilizando como estratégias para estimular a produção in situ de biossurfactantes, a bioaumentação e bioestimulação. A biorremediação foi realizada por 60 dias sendo avaliadas as respostas da taxa de remoção do contaminante, a avaliação da degradação e da produção de biossurfactantes in situ através de espectros de infravermelho, além da mensuração dos biossurfactantes in situ em função da redução da tensão superficial. Foram produzidos biossurfactantes na quantidade de interesse, utilizados para a elaboração das curvas padrão pela tensão superficial e método de Biureto para avaliar a produção de biossurfactantes in situ. Foi possível realizar a curva padrão de Biureto para determinação de surfactina, no entanto, quando esta foi adicionada ao solo e realizada a extração, o método não apresentou sensibilidade para a recuperação do biocomposto no solo, pois a análise sofreu interferências de outros compostos extraídos do solo. O biossurfactante não apresentou efeito antimicrobiano quando utilizado nos testes de determinação da concentração inibitória mínima e na avaliação da liberação de CO2 em solo. No ensaio de influência da adição de surfactina em solo, verificou-se que além desta não apresentar ação antimicrobiana, atuou como bioestimulante no solo, aumentando a liberação de CO2 de 9,78 para 216,29 mg C-CO2/kg de solo na adição de 4000 mg/kg de surfactina após 35 dias de experimento. No ensaio de biorremediação de óleo diesel, o tratamento bioestimulado apresentou 60,48% de biodegradação ao final de 60 dias de experimento. Entretanto, os tratamentos com bioaumentação e bioestimulação não apresentaram redução significativa do contaminante quando comparados a atenuação natural. Não foi possível avaliar a biodegradação do óleo diesel e a produção in situ de biossurfactantes através de espectros de infravermelho. Desta forma, a estimulação in situ da produção de surfactina a partir das relações utilizadas na fermentação submersa, não é apropriada para uma concentração de 20% de óleo diesel em solo argiloso, visto que uma alta taxa de contaminante ficou adsorvido no solo, superestimando o efeito da biodegradação.
Abstract: Despite the constant progress in understanding the mechanisms related to the effects of biosurfactants in bioremediation processes of oily residues, there is a gap in the literature regarding the measurement of the in situ production of these compounds. It is known the positive influence of biosurfactants, but there are also cases in which no effects or negative effects were observed. Therefore, it is necessary to expand the studies in contaminated sites with respect to the autochthonous microbial behavior when performing the bioaugmentation and biostimulation for the production of biosurfactants, as well as the measurement of this production in the soil, and its performance in the biodegradation of the contaminant. This study aimed to stimulate and measure the production of biosurfactants in situ during the bioremediation of diesel oil in clay soil through bioaugmentation and biostimulation. Initially, surfactin was produced by submerged fermentation using the bacterium Bacillus methylotrophicus and whey as a culture medium to standardize methodologies for measuring biosurfactants in aqueous medium. The biosurfactant produced was added to soil and performed studies to standardize the soil biocomposite extraction methodology and its measurement. In a second stage, it was studied the influence of the addition of partially purified surfactina of the fermentation media, on the growth of microorganisms in tubes and on the CO2 release of the autochthonous microorganisms of the soil. In the third phase of the study, bioremediation of soil contaminated with 20% of diesel oil was carried out, using as strategies to stimulate the in situ production of biosurfactants, bioaugmentation and biostimulation. The bioremediation was performed for 60 days and the responses of the contaminant removal rate, the evaluation of the degradation and the production of in situ biosurfactants through infrared spectra were evaluated, further the measurement of the biosurfactants in situ as a function of the reduction of the surface tension. Biosurfactants were produced in the amount of interest, used for the elaboration of the standard curves by surface tension and Biureto method to evaluate the production of biosurfactants in situ. It was possible to perform the Biureto’s standard curve for the determination of surfactin, however, when this was added to the soil and the extraction was performed, the method did not show sensitivity for the recovery of the biocomposite in the soil, since the analysis was interfered with by other compounds extracted from the soil. The biosurfactant did not present an antimicrobial effect when used in the tests to determine the minimum inhibitory concentration and in the evaluation of the release of CO2 in soil. In the influence test of the addition of surfactin to soil, it was verified that besides this one did not present antimicrobial action, it acted as a biostimulant in the soil, increasing the CO2 release from 9.78 to 216.29 mg CCO2/kg of soil in addition of 4000 mg/kg surfactin after 35 days of experiment. In the bioremediation test of diesel oil, biostimulated treatment presented 60.48% of biodegradation at the end of 60 days of experiment. However, the treatments with bioaugmentation and biostimulation did not present a significant reduction of the contaminant when compared to natural attenuation. It was not possible to evaluate the biodegradation of diesel oil and the in situ production of biosurfactants through infrared spectra. By this mean, the in situ stimulation of the surfactin production from the relations used in the submerged fermentation is not appropriate for a concentration of 20% of diesel oil in clay soil, since a high contaminant rate was adsorbed to the soil, overestimating the effect of biodegradation.
Keywords: Engenharia ambiental
Biorremediação
Biodegradação
Solos
Contaminação
???metadata.dc.subject.cnpq???: ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
???metadata.dc.language???: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade de Passo Fundo
???metadata.dc.publisher.initials???: UPF
???metadata.dc.publisher.department???: Faculdade de Engenharia e Arquitetura – FEAR
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental
Citation: MACHADO, Thaís Strieder. Produção de biossurfactantes bacterianos em solos utilizando bioaumentação e bioestimulação. 2018. 86 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) - Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS, 2018.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: http://tede.upf.br/jspui/handle/tede/1514
Issue Date: 20-Apr-2018
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental

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