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Biorremediação

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by

Vinícius Guimarães

on 3 September 2013

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Transcript of Biorremediação

Biorremediação
Trabalho apresentado à disciplina de Microbiologia Teórica do professor José Carlos

Apresentação:
Vinícius Guimarães
Leonardo de Souza
Ludmila Fagundes

03/09/2013

Sumário
Introdução
•O quê é?
•Vantagens e desvantagens
•Quais poluentes são degradados?
Objetivo
•Importância de conhecer o assunto
Apresentação/Conceitos importântes
Exemplos
•Biossurfactantes
•Tratamento de efluentes/degradação de
xenobióticos
•Metais
Conclusão


Objetivo
Biorremediação=Ferramenta para a Engenharia de Bioprocessos

Conceitos importantes
Introdução
O destino final impróprio, o uso incorreto e o lançamento acidental de compostos orgânicos e inorgânicos no ambiente têm resultado na poluição de solos, águas superficiais e subterrâneas e ambientes marinhos.
Exemplos

Biossurfactantes
Tratamento de efluentes/degradação de xenobióticos
Metais

O que é?
Vantagens e desvantagens
Quais poluentes são degradados?
É um processo no qual organismos vivos, normalmente plantas ou microrganismos, são utilizados tecnologicamente para remover ou reduzir (remediar) poluentes no ambiente (GAYLARDE et al., 2005)
Metais
Pesticidas e adubos baseados em compostos inorgânicos de azoto.
Xenobióticos – Moléculas orgânicas sintéticas ou não.
tetracloroetileno, tricloroetileno e os hidrocarbonetos aromáticos monocíclicos BTEX – benzeno, Tolueno, etileno e xileno.
PAHs – Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (Naftaleno e benzoapirerno)
Outros: bifenis policlorados, fenóis e clorofenóis, nitroaromáticos e cetonas.

In situ (Sem a remoção de da matriz contaminada)

Biorremediação Passiva
Biorremediação forçada (enhanced bioremediation)


ex situ (Remoção de solos)

ECOLOGIA MICROBIANA
É importante considerar a “teia” metabólica – Micro, meso e macro. – Consórcio metabólico.
Macrorganismos – Plantas, raízes.
Mesofauna – Reciclagem solo, artrópodes, moluscos e nemátodes.
Micro – Metabolismo bacteriano (adaptação metabólica) e fúngico (alterações bruscas de pH e humidade).

FATORES QUE INFLUENCIAM
A BIRREMEDIAÇÃO
Temperatura, pH, oxigênio, aceitadores de elétrons alternativos ao oxigênio, teor de água no solo, nutrientes e concentração de substrato.

PROCESSOS DE BIORREMEDIAÇÃO
OGMs na despoluição ambiental. Seria a solução?
• inserção de genes que codificam enzimas catabólicas específicas para a molécula-alvo;
• inserção de genes que conferem resistência a compostos inibitórios no ambiente ou aos produtos de degradação da molécula-alvo;
• inserção de genes ou alterações genéticas que auxiliam na solução de problemas ligados à baixa concentração do poluente, como, por exemplo, aumento da captação/absorção do composto pela célula ou da expressão da enzima.

Muitos questionamentos de ordem técnica e ética necessitam ser respondidos:
• os organismos sobreviverão no ambiente?
• eles se reproduzirão?
• eles se espalharão para outros locais?
• causarão danos ao ambiente?
• transferirão os genes para outros organismos no ambiente?

Biossurfactantes
Os biosurfactantes são divididos em cinco grupos: glicolipídeos, lipopeptídeos, fosfolípideos, ácido graxos e biosurfactantes poliméricos.
Biorremediação de substratos insolúveis.
A biorremediação de substratos imiscíveis em água é limitada, devido à dificuldade da sua utilização pelos microrganismos (PARASZKIEWICZ, K.; KANWAL, 2002). Uma vez que as reações metabólicas ocorrem em meio aquoso.
Biossurfactantes versus surfactantes sintéticos
“Surfactante” é uma palavra que vem da expressão “surface active agent”, significando “agente de atividade superficial”. São moléculas com propriedades tensoativas que possuem grupos hidrofílicos e hidrofóbicos, os quais determinam propriedades como adsorção, formação de micelas, formação de macro e micro emulsões, lubrificação, ação espumante ou antiespumante, capacidade molhante, solubilização e detergência, podendo ser produzidos por síntese química (surfactantes sintéticos) ou biológica (biossurfactantes) (CHRISTOFI, N. IVSHINA, I, B, 2002).

Alta estabilidade (tolerância à temperatura, pH, força iônica e salinidade).
Biodegradabilidade.
Baixa toxicidade.
Podem ser produzidos a partir de fontes renováveis.
Podem ter sua estrutura modificada a partir de manipulação genética,biologicas e químicas dos micro-organismos produtores.
(NITSCHKE; PASTORE, 2002)

Vantagens dos biossurfactantes
Baixo custo de produção.
Facilmente purificados.
(MAKKAR, RANDHIR S.; CAMEOTRA; BANAT, 2011).

Vantagens dos surfactantes sintéticos
O derramamento do Exxon Valdez
No dia 24 de março de 1989 o petroleiro Exxon Valdez naufragou no Estreito de Prince William, e causou um derramamento de 40 milhões de litros de petróleo cru, que se espalhou rapidamente por cerca de 28 mil quilômetros quadrados de oceano e mais de 2000 quilômetros da costa do Alasca
Pseudomonas aeruginosa,cultivada em ágar sangue.
A produção em grande escala de biossurfactantes ainda é inviável devido ao alto custo de produção e purificação. (MAKKAR, RANDHIR S.; CAMEOTRA; BANAT, 2011).

Pesquisas são feitas visando otimizar a produção de biossurfactantes

Meios alternativos, pesquisas variando temperatura, Ph, concentração do meio ou de nutrientes essenciais e tempo de cultivo.

Pesquisas variando temperatura, Ph, concentração do meio ou de nutrientes essenciais e tempo de cultivo.
Lixiviação microbiana
- A lixiviação microbiana

- É através do processo de lixiviação microbiana, que o minério de baixo teor se acumula em uma grande pilha, denominada pilha de lixiviação.

- Bactérias podem catalisar a oxidação de minerais do sulfeto de cobre, por diversos mecanismos, um deles é o mecanismo do cobre

- Recuperação do metal

- Existem também processos de lixiviação que envolvem o urânio e o ouro

- Transformação de mercúrio e metais pesados

- Resistência do mercúrio

Xenobióticos/Tratamentos de Efluentes
Conclusão
Pense no que esses métodos podem ajudar na "recuperação" do planeta
Referências
Gaylarde, C. C.; Bellinasco, M. L.; Manfio, G. P. Biorremediação. Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento, v. 8, n. 34, Janeiro/Junho 2005. Disponível em: <http://www.biotecnologia.com.br/revista/bio34/bio34.pdf>. Acesso em: 2013.
Lima, N.; Mota, M. Biotecnologia Fundamentos e Aplicações. ed. Lidel – Edições técnicas LDA, 2003. p 285 – 300. cap 13.

MAKKAR, R. S.; CAMEOTRA, S. S.; BANAT, I. M. Advances in utilization of renewable substrates for biosurfactant production. AMB Express. v. 1, n.5, p. 1-19. 2011.
KOMA, D.; HASUMI, F.; YAMAMOTO, S.; OHTA, T.; CHUNG, S. Y.; KUBO, M. Biodegradation of long-chain n-paraffins from waste oil of car engine by Acinetobacter sp.Journal of Bioscience and Bioengineering, v. 91, n. 1, p. 94-96, 2001.
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