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Title: Caracterização de fungos filamentosos com potencial para biorremediação de águas contaminadas com manganês.
Authors: Mota, Ester Alves
metadata.dc.contributor.advisor: Cota, Renata Guerra de Sá
Keywords: Biorremediação
Biotecnologia
Issue Date: 2015
metadata.dc.contributor.referee: Chinalia, Fábio Alexandre
Rosa, Luiz Henrique
Citation: MOTA, Ester Alves. Caracterização de fungos filamentosos com potencial para biorremediação de águas contaminadas com manganês. 2015. 91 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2015.
Abstract: Devido à alta estabilidade do íon manganês (Mn2+) em solução aquosa, existe uma grande dificuldade para removê-lo de águas contaminadas. Uma das formas de remover o Mn2+ é a utilização de microrganismos que podem oxidar o íon Mn2+. Fungos podem remover o Mn2+ por vários mecanismos dentre eles a oxidação mediada por lacase e adsorção. Esse trabalho teve como objetivo isolar fungos a partir de água de drenagem de mineração de Mn e testar a capacidade de biorremoção do íon Mn2+ de cinco isolados (7,18,23,26 e 31). Os fungos foram isolados utilizando Agar batata, mineral e Sabouraud. Os ensaios de biorremoção do Mn2+ pelos isolados foram realizados utilizando-se caldo Sabouraud contendo 140 e 50 mgL-1 do íon Mn2+. O decaimento da concentração de Mn2+ solúvel foi medido por espectrometria de emissão atômica com fonte plasma. Foram realizados ensaios de biorredução usando bióxido de manganês nas mesmas condições. Os fungos foram cultivados em meio suplementado com 2,2'-azino-bis-(3-etilbenzotiazolina-6- ácido sulfônico) para testar a produção de lacases extracelulares. A morfologia foi detectada por microscopia eletrônica de varredura e a composição de metais nas hifas por adsorção, foi caracterizada por EDS. A identificação dos isolados foi realizada utilizando análise filogenética da região do rRNA do 18S e ITS. Foi feito teste com N.N'-Dimetilamino-p,p'- trifenilmetano-o"- ácido sulfônico para detecção de Mn3+ /Mn4+ extracelular. O teste de presença de lacases foi positivo para os isolados 18, 23 e 31. Observou-se uma remoção de Mn2+ de 86,07% e 96% para o isolado 31 em 140 e 50 mgL-1 do íon Mn2+, respectivamente, sem ocorrer redução no ensaio com MnO2. A filogenia sugere que o isolado 7 pertence ao gênero Hypocrea; o isolado 18, Penicillium; o isolado 26, Aspergillus e o isolado 31, Cladosporium. As análises de microscopia eletrônica de varredura corroboram os resultados moleculares. A EDS mostrou que o Mn2+ removido está adsorvido nas hifas apenas de Cladosporium. Hypocrea foi capaz de oxidar Mn2+ a Mn3+ /Mn4+ no meio de cultura. Em conjunto os resultados demonstram que o isolado pertencente ao gênero Cladosporium é o mais eficiente na biorremoção de Mn2+, utilizando o mecanismo de adsorção associado à secreção de lacase extracelular. Novos experimentos serão feitos para verificar se a presença de lacases contribui para a biorremoção ou se a taxa de biorremoção observada é ocasionada somente pela adsorção.
metadata.dc.description.abstracten: Because manganese ion (Mn2+) is high stability in aqueous solution, there is a large difficult to remove it from waste waters. One way to remove Mn2 + of the environment from Mn2+ contamination is through manganese oxidizing microorganisms. Fungi may remove Mn2+ by mechanisms like as adsorption, chelating and laccase oxidation. The aim of this work was the isolatating fungi from mine drainage waters and to test the manganese removal ability of the five isolates (7, 18, 23, 26 e 31). The fungal strains were isolated using potato, mineral and Sabouraud agar. Mn2+ removal assays were performed in Sabouraud medium plus 140 and 50 mgL-1 Mn2+and the decrease of Mn2+ concentration in the growth media was measured through atomic emission spectroscopy by plasma. Biological reduction assays was performed using manganese dioxide at the same conditions. The isolates were tested about the production of extracellular laccases in Sabouraud agar plus 2,2’-azino-bis (3-ethylbentzthiazoline-6-sulfonic acid). Hyphal morphologies were characterized in scanning electronic microscopy and the metal adsorbed on the cells were detected by EDS. Molecular phylogeny was made through 18S rRNA or ITS sequenced fragments. N.N'-Dimethylamino-p,p'-triphenyhnethane-o"- sulphonic acid test was employed to detect Mn3+ /Mn4+ forms indicating fungal manganese removal by oxidizing mechanisms. The presence of laccase test was positive for isolates 18, 23 and 31. There was a removal of 86.07% and 96% for the isolate 31 at 140 and 50 mgL-1 Mn2+ ion, respectively, manganese oxide biological reduction. Phylogeny showed that the 7 isolated belongs to Hypocrea genus; 18, Penicillium; 26, Aspergillus and 31 strain belongs to Cladosporium. Scanning electronic microscopy corroborates the molecular phylogeny identification. EDS analysis has been determined adsorption capacity or uptake to Cladosporium. Hypocrea oxidize Mn2+ to Mn3+ /Mn4+ in Sabouraud growth medium. Taken the results demonstrate that the isolated belonging to the genus Cladosporium are the most efficient in Mn2+ removal, probably using the adsorption mechanism associated with the secretion of extracellular laccase. Further experiments will be performed to discover the laccases effects in the rate of Mn2+ removal.
Description: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/6505
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 14/04/2016 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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