Métodos moleculares aplicados a biotecnologias relacionadas ao ciclo do enxofre.

Abstract

Um dos focos deste trabalho foi determinar a técnica molecular mais apropriada para determinar a comunidade microbiana formada por bactérias redutoras de sulfato (BRS) e fermentadoras, presentes em reatores anaeróbios do tipo UASB e de leito fluidizado, tratando efluente rico em sulfato. Além disso, aplicar a mesma metodologia para confirmar as espécies microbianas presentes em colunas de biolixiviação. Inicialmente, foi extraído DNA genômico representativo das várias condições de operação dos reatores e a seguir, gerados amplicons utilizando primers gênero específicos, para posterior clonagem e sequenciamento. A diversidade foi investigada utilizando as técnicas de RFLP, BOX-PCR e PCR-DGGE e, para a quantificação bacteriana, método de PCR quantitativo (qPCR). Os resultados, para o reator UASB, sugeriram a presença dos gêneros Desulfomonas, Desulfobulbus ou Desulfobacter, indicando a presença de BRS que oxidam incompletamente o substrato orgânico a acetato e do gênero Clostridium responsável pela fermentação do lactato a propionato. A recirculação do efluente neste reator favoreceu a predominância de Desulfobulbus, gênero de BRS que utiliza o propionato na redução de sulfato. No reator de leito fluidizado, observou-se que mudanças na relação DQO/SO4 2- não inibiram o crescimento de bactérias do gênero Clostridium, entretanto houve uma alteração na população de BRS, sugerindo a presença de Desulfotomaculum e Desulfomicrobium. Além disso, a troca de lactato por glicerol não afetou o crescimento do micro-organismos do gênero Clostridium. As análises de RFLP, BOX-PCR e PCR-DGGE mostraram uma grande diversidade microbiana presente em ambos os reatores de redução de sulfato, que pode afetar a eficiência do processo. A avaliação dos micro-organismos presentes em colunas de biolixiviação envolveu a metodologia de PCR utilizando primers específicos, RFLP e PCR-DGGE. Estes sistemas mostram ecologia bastante simples e baixa diversidade. Para as colunas a 35ºC, predominou o gênero Acidithiobacillus e para as colunas a 50ºC, o gênero Sulfobacillus. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que as metodologias de BOX-PCR e PCR-DGGE são ideais para um estudo longitudinal de reatores anaeróbios de redução de sulfato e colunas de biolixiviação e que, devido à similaridade evolutiva entre as espécies de BRS, a clonagem dos produtos de PCR permite uma melhor análise dos dados, sendo a melhor estratégia.