Avaliação da presença de fármacos em lodo de estação de tratamento de esgotos, antes e após processo de biorremediação por compostagem / Evaluation of the presence of drugs in sewage treatment station sludge before and after the bioremediation process by composting

Resumo A presença de fármacos residuais no ambiente é um problema crescente e de abrangência global, com ampla quantidade de pesquisas visando sua quantificação. Porém, seu comportamento e efeitos, tanto no ambiente quanto para o ser humano, ainda não são bem conhecidos. Neste trabalho foram avaliados sete fármacos: Atenolol, Carbamazepina, Clonazepan, Ibuprofeno, Paracetamol, Sinvastatina e Fluoxetina, em amostras de lodo proveniente de uma estação de tratamento de esgotos do sistema público. A extração dos compostos na matriz foi baseada na sua lixiviação em água e a quantificação analítica foi determinada por um sistema de cromatógrafo líquido de ultra performance, acoplado ao espectrômetro de massas. Os resultados indicam a possível movimentação de alguns fármacos da fase aquosa para a sólida. Observou-se que a compostagem do lodo pode favorecer a biodegradação ou mobilização dos compostos, pois houve redução significativa nas concentrações, quando comparados os valores obtidos antes e após o processo de compostagem. A não detecção de um composto não significa necessariamente que ele tenha sido degradado por microrganismos, entretanto, estudos pretéritos chegaram a resultados semelhantes, o que corrobora para a adequação da proposta metodológica e dos procedimentos adotados, contribuindo para a produção de resultados confiáveis.

Abstract The presence of residual drugs in the environment is a growing global issue, with many studies seeking to quantify it. However, its behavior and effects, both on the environment and on humans are still mostly unknown. In this study, seven drugs were evaluated: Atenolol, Carbamazepine, Clonazepam, Ibuprofen, Paracetamol, Simvastatin, and Fluoxetine, from samples of sludge from a sewage treatment plant of the public system. The extraction of the compounds from the matrix was based on the leaching of the compounds in water and the analytical quantification was determined by an ultra-performance liquid chromatograph system, coupled to the mass spectrometer. The data indicate the possible movement of some drugs from aqueous to solid phase. We observed that the composting of the sludge could favor the biodegradation or mobilization of the compounds since there was a significant reduction in the concentrations, when comparing the values obtained before and after the composting process. The non-detection of a compound does not necessarily mean that it has been fully degraded by microorganisms; however, past studies reached similar results, which corroborates the adequacy of the methodological proposal and the adopted procedures, contributing to the production of reliable results.

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma / Os fungos do solo amazônico são degradadores eficientes do herbicida glifosato; novos isolados de Penicillium, Aspergillus e Trichoderma

Abstract Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resumo Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

Fungal decomposition of chicken-feather waste in submerged and solid-state fermentation / Decomposição fúngica de resíduos de pena de frango em fermentação submersa e de estado sólido

Abstract Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.

Resumo A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma / Os fungos do solo amazônico são degradadores eficientes do herbicida glifosato; novos isolados de Penicillium, Aspergillus e Trichoderma

Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

Fungal decomposition of chicken-feather waste in submerged and solid-state fermentation / Decomposição fúngica de resíduos de pena de frango em fermentação submersa e de estado sólido

Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.

A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma

Abstract Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resumo Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

Fungal decomposition of chicken-feather waste in submerged and solid-state fermentation

Abstract Poultry industry is expanding rapidly and producing million tons of feather waste annually. Massive production of keratinaceous byproducts in the form of industrial wastes throughout the world necessitates its justified utilization. Chemical treatment of keratin waste is proclaimed as an eco-destructive approach by various researchers since it generates secondary pollutants. Keratinase released by a variety of microbes (bacteria and fungi) can be used for the effective treatment of keratin waste. Microbial degradation of keratin waste is an emerging and eco-friendly approach and offers dual benefits, i.e., treatment of recalcitrant pollutant (keratin) and procurement of a commercially important enzyme (keratinase). This study involves the isolation, characterization, and potential utility of fungal species for the degradation of chicken-feather waste through submerged and solid-state fermentation. The isolated fungus was identified and characterized as Aspergillus (A.) flavus. In a trial of 30 days, it was appeared that 74 and 8% feather weight was reduced through sub-merged and solid-state fermentation, respectively by A. flavus. The pH of the growth media in submerged fermentation was changed from 4.8 to 8.35. The exploited application of keratinolytic microbes is, therefore, recommended for the treatment of keratinaceous wastes to achieve dual benefits of remediation.

Resumo A indústria avícola está se expandindo rapidamente e produzindo milhões de toneladas de resíduos de penas anualmente. A produção massiva de subprodutos queratinosos na forma de resíduos agrícolas e industriais em todo o mundo exige sua utilização justificada. O tratamento químico de resíduos de queratina é proclamado como uma abordagem ecodestrutiva por vários pesquisadores, uma vez que gera poluentes secundários. A queratinase liberada por uma variedade de micróbios (bactérias e fungos) pode ser usada para o tratamento eficaz de resíduos de queratina. A degradação microbiana de resíduos de queratina é uma abordagem emergente e ecológica e oferece benefícios duplos, ou seja, tratamento de poluente recalcitrante (queratina) e obtenção de uma enzima comercialmente importante (queratinase). Este estudo envolve o isolamento, caracterização e utilidade potencial de espécies de fungos para a degradação de resíduos de penas de frango por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O fungo isolado foi identificado e caracterizado como Aspergillus (A.) flavus. Em um ensaio de 30 dias, constatou-se que 74% e 8% do peso das penas foram reduzidos por A. flavus, respectivamente, por meio da fermentação submersa e em estado sólido. O pH do meio de crescimento em fermentação submersa foi alterado de 4,8 para 8,35. A aplicação explorada de micróbios queratinolíticos é, portanto, recomendada para o tratamento de resíduos ceratinosos para obter benefícios duplos de remediação.

Biodegradation of petroleum by bacteria isolated from fishes of Indian Ocean / Biodegradação do petróleo por bactérias isoladas de peixes do oceano Índico

In this study, oil degrading bacteria discovered from fish living near the oil ports at Karachi in Pakistan were characterized. The bacteria isolated from skin, gills, and gut in fish could consume crude oil as a source of carbon and energy. Total 36 isolates were tested using Nutrient Agar (NA) and MSA media with different crude oil concentrations (0.2%, 0.5%, 0.7%, 1%, 2%, and 5%) and 4 out of 36 isolates (two Gram positive and two Gram negative bacteria) were selected for further identification. 16S rRNA gene sequencing revealed that the isolates are related to Bacillus velezensis, Bacillus flexus, Pseudomonas brenneri and Pseudomonas azotoforman. Oil degrading potential of these bacteria was characterized by GC-MS analysis of degradation of oil components in crude oil as well as engine oil. We found that one (2, 6, 10, 14-Tetramethylpentadecane) out of 42 components in the crude oil was fully eliminated and the other oil components were reduced. In addition, 26 out of 42 oil components in the engine oil, were fully eliminated and the rest were amended. Taken together, these studies identify that B. velezensis, B. flexus, P. brenneri and P. azotoforman have high oil degrading potential, which may be useful for degradation of oil pollutants and other commercial applications.

Neste estudo, bactérias degradadoras de óleo descobertas em peixes que vivem perto dos portos de petróleo em Karachi, no Paquistão, foram caracterizadas. As bactérias isoladas da pele, guelras e intestinos dos peixes podem consumir petróleo bruto como fonte de carbono e energia. No total, 36 isolados foram testados usando Agar Nutriente (NA) e meio MSA com diferentes concentrações de óleo bruto (0,2%, 0,5%, 0,7%, 1%, 2% e 5%) e 4 de 36 isolados (dois Gram positivos e duas bactérias Gram negativas) foram selecionadas para posterior identificação. O sequenciamento do gene 16S rRNA revelou que os isolados estão relacionados a Bacillus velezensis, Bacillus flexus, Pseudomonas brenneri e Pseudomonas azotoforman. O potencial de degradação do óleo dessas bactérias foi caracterizado pela análise de GC-MS da degradação dos componentes do óleo no óleo cru, bem como no óleo do motor. Descobrimos que um (2, 6, 10, 14-tetrametilpentadecano) de 42 componentes do óleo cru foi totalmente eliminado e os outros componentes do óleo foram reduzidos. Além disso, 26 dos 42 componentes do óleo do motor foram totalmente eliminados e o restante corrigido. Juntos, esses estudos identificam que B. velezensis, B. flexus, P. brenneri e P. azotoforman têm alto potencial de degradação de óleo, o que pode ser útil para a degradação de poluentes de óleo e outras aplicações comerciais.

Decolorization of the benzidine-based azo dye Congo red by the new strain Shewanella xiamenensis G5-03 / Descoloração do corante azo derivado da benzidina vermelho Congo por uma nova linhagem de Shewanella xiamenensis G5-03

Shewanella xiamenensis G5-03 was observed to decolorize the azo dye Congo red in synthetic wastewater. The influence of some factors on the dye decolorization efficiency was evaluated. The optimal decolorization conditions were temperature 30-35 °C, pH 10.0, incubation time 10 h, and static condition. The kinetic of Congo red decolorization fitted to the Michaelis­Menten model (Vmax = 111.11 mg L-1 h-1 and Km = 448.3 mg L-1). The bacterium was also able to degrade benzidine, a product of azo bond breakage of the Congo red, which contributed to reduce the phytotoxicity. The ability of S. xiamenensis G5-03 for simultaneous decolorization and degradation of Congo red shows its potential application for the biological treatment of wastewaters containing azo dyes.

Shewanella xiamenensis G5-03 foi capaz de descolorir o corante azo vermelho Congo em água residuária sintética. A influência de alguns fatores na eficiência da descoloração do corante foi avaliada. As condições ótimas de descoloração foram temperatura de 30-35 °C, pH 10,0 e condições estáticas. A cinética de descoloração do vermelho Congo se ajustou ao modelo de Michaelis­Menten (Vmax = 111,11 mg L-1 h-1 and Km = 448,3 mg L-1). A bactéria também foi capaz de degradar a benzidina, um produto da quebra da ligação azo do vermelho Congo, o que contribuiu para a redução da fitotoxicidade. A habilidade da S. xiamenensis G5-03 em simultaneamente descolorir e degradar o vermelho Congo demostra seu potencial de aplicação no tratamento de águas residuárias contendo corantes azo.

Decolorization of the benzidine-based azo dye Congo red by the new strain Shewanella xiamenensis G5-03 / Descoloração do corante azo derivado da benzidina vermelho Congo por uma nova linhagem de Shewanella xiamenensis G5-03

Shewanella xiamenensis G5-03 was observed to decolorize the azo dye Congo red in synthetic wastewater. The influence of some factors on the dye decolorization efficiency was evaluated. The optimal decolorization conditions were temperature 30-35 °C, pH 10.0, incubation time 10 h, and static condition. The kinetic of Congo red decolorization fitted to the Michaelis–Menten model (Vmax = 111.11 mg L-¹ h-¹ and Km = 448.3 mg L-¹). The bacterium was also able to degrade benzidine, a product of azo bond breakage of the Congo red, which contributed to reduce the phytotoxicity. The ability of S. xiamenensis G5-03 for simultaneous decolorization and degradation of Congo red shows its potential application for the biological treatment of wastewaters containing azo dyes.

Shewanella xiamenensis G5-03 foi capaz de descolorir o corante azo vermelho Congo em água residuária sintética. A influência de alguns fatores na eficiência da descoloração do corante foi avaliada. As condições ótimas de descoloração foram temperatura de 30-35 °C, pH 10,0 e condições estáticas. A cinética de descoloração do vermelho Congo se ajustou ao modelo de Michaelis–Menten (Vmax = 111,11 mg L-¹ h-¹ and Km = 448,3 mg L-¹). A bactéria também foi capaz de degradar a benzidina, um produto da quebra da ligação azo do vermelho Congo, o que contribuiu para a redução da fitotoxicidade. A habilidade da S. xiamenensis G5-03 em simultaneamente descolorir e degradar o vermelho Congo demostra seu potencial de aplicação no tratamento de águas residuárias contendo corantes azo.

Biodegradation of petroleum by bacteria isolated from fishes of Indian Ocean / Biodegradação do petróleo por bactérias isoladas de peixes do oceano Índico

In this study, oil degrading bacteria discovered from fish living near the oil ports at Karachi in Pakistan were characterized. The bacteria isolated from skin, gills, and gut in fish could consume crude oil as a source of carbon and energy. Total 36 isolates were tested using Nutrient Agar (NA) and MSA media with different crude oil concentrations (0.2%, 0.5%, 0.7%, 1%, 2%, and 5%) and 4 out of 36 isolates (two Gram positive and two Gram negative bacteria) were selected for further identification. 16S rRNA gene sequencing revealed that the isolates are related to Bacillus velezensis, Bacillus flexus, Pseudomonas brenneri and Pseudomonas azotoforman. Oil degrading potential of these bacteria was characterized by GC-MS analysis of degradation of oil components in crude oil as well as engine oil. We found that one (2, 6, 10, 14-Tetramethylpentadecane) out of 42 components in the crude oil was fully eliminated and the other oil components were reduced. In addition, 26 out of 42 oil components in the engine oil, were fully eliminated and the rest were amended. Taken together, these studies identify that B. velezensis, B. flexus, P. brenneri and P. azotoforman have high oil degrading potential, which may be useful for degradation of oil pollutants and other commercial applications.

Neste estudo, bactérias degradadoras de óleo descobertas em peixes que vivem perto dos portos de petróleo em Karachi, no Paquistão, foram caracterizadas. As bactérias isoladas da pele, guelras e intestinos dos peixes podem consumir petróleo bruto como fonte de carbono e energia. No total, 36 isolados foram testados usando Agar Nutriente (NA) e meio MSA com diferentes concentrações de óleo bruto (0,2%, 0,5%, 0,7%, 1%, 2% e 5%) e 4 de 36 isolados (dois Gram positivos e duas bactérias Gram negativas) foram selecionadas para posterior identificação. O sequenciamento do gene 16S rRNA revelou que os isolados estão relacionados a Bacillus velezensis, Bacillus flexus, Pseudomonas brenneri e Pseudomonas azotoforman. O potencial de degradação do óleo dessas bactérias foi caracterizado pela análise de GC-MS da degradação dos componentes do óleo no óleo cru, bem como no óleo do motor. Descobrimos que um (2, 6, 10, 14-tetrametilpentadecano) de 42 componentes do óleo cru foi totalmente eliminado e os outros componentes do óleo foram reduzidos. Além disso, 26 dos 42 componentes do óleo do motor foram totalmente eliminados e o restante corrigido. Juntos, esses estudos identificam que B. velezensis, B. flexus, P. brenneri e P. azotoforman têm alto potencial de degradação de óleo, o que pode ser útil para a degradação de poluentes de óleo e outras aplicações comerciais.

Decolorization of the benzidine-based azo dye Congo red by the new strain Shewanella xiamenensis G5-03

Abstract Shewanella xiamenensis G5-03 was observed to decolorize the azo dye Congo red in synthetic wastewater. The influence of some factors on the dye decolorization efficiency was evaluated. The optimal decolorization conditions were temperature 30-35 °C, pH 10.0, incubation time 10 h, and static condition. The kinetic of Congo red decolorization fitted to the MichaelisMenten model (Vmax = 111.11 mg L-1 h-1 and Km = 448.3 mg L-1). The bacterium was also able to degrade benzidine, a product of azo bond breakage of the Congo red, which contributed to reduce the phytotoxicity. The ability of S. xiamenensis G5-03 for simultaneous decolorization and degradation of Congo red shows its potential application for the biological treatment of wastewaters containing azo dyes.

Resumo Shewanella xiamenensis G5-03 foi capaz de descolorir o corante azo vermelho Congo em água residuária sintética. A influência de alguns fatores na eficiência da descoloração do corante foi avaliada. As condições ótimas de descoloração foram temperatura de 30-35 °C, pH 10,0 e condições estáticas. A cinética de descoloração do vermelho Congo se ajustou ao modelo de MichaelisMenten (Vmax = 111,11 mg L-1 h-1 and Km = 448,3 mg L-1). A bactéria também foi capaz de degradar a benzidina, um produto da quebra da ligação azo do vermelho Congo, o que contribuiu para a redução da fitotoxicidade. A habilidade da S. xiamenensis G5-03 em simultaneamente descolorir e degradar o vermelho Congo demostra seu potencial de aplicação no tratamento de águas residuárias contendo corantes azo.

Biodegradation of petroleum by bacteria isolated from fishes of Indian Ocean

Abstract In this study, oil degrading bacteria discovered from fish living near the oil ports at Karachi in Pakistan were characterized. The bacteria isolated from skin, gills, and gut in fish could consume crude oil as a source of carbon and energy. Total 36 isolates were tested using Nutrient Agar (NA) and MSA media with different crude oil concentrations (0.2%, 0.5%, 0.7%, 1%, 2%, and 5%) and 4 out of 36 isolates (two Gram positive and two Gram negative bacteria) were selected for further identification. 16S rRNA gene sequencing revealed that the isolates are related to Bacillus velezensis, Bacillus flexus, Pseudomonas brenneri and Pseudomonas azotoforman. Oil degrading potential of these bacteria was characterized by GC-MS analysis of degradation of oil components in crude oil as well as engine oil. We found that one (2, 6, 10, 14-Tetramethylpentadecane) out of 42 components in the crude oil was fully eliminated and the other oil components were reduced. In addition, 26 out of 42 oil components in the engine oil, were fully eliminated and the rest were amended. Taken together, these studies identify that B. velezensis, B. flexus, P. brenneri and P. azotoforman have high oil degrading potential, which may be useful for degradation of oil pollutants and other commercial applications.

Resumo Neste estudo, bactérias degradadoras de óleo descobertas em peixes que vivem perto dos portos de petróleo em Karachi, no Paquistão, foram caracterizadas. As bactérias isoladas da pele, guelras e intestinos dos peixes podem consumir petróleo bruto como fonte de carbono e energia. No total, 36 isolados foram testados usando Agar Nutriente (NA) e meio MSA com diferentes concentrações de óleo bruto (0,2%, 0,5%, 0,7%, 1%, 2% e 5%) e 4 de 36 isolados (dois Gram positivos e duas bactérias Gram negativas) foram selecionadas para posterior identificação. O sequenciamento do gene 16S rRNA revelou que os isolados estão relacionados a Bacillus velezensis, Bacillus flexus, Pseudomonas brenneri e Pseudomonas azotoforman. O potencial de degradação do óleo dessas bactérias foi caracterizado pela análise de GC-MS da degradação dos componentes do óleo no óleo cru, bem como no óleo do motor. Descobrimos que um (2, 6, 10, 14-tetrametilpentadecano) de 42 componentes do óleo cru foi totalmente eliminado e os outros componentes do óleo foram reduzidos. Além disso, 26 dos 42 componentes do óleo do motor foram totalmente eliminados e o restante corrigido. Juntos, esses estudos identificam que B. velezensis, B. flexus, P. brenneri e P. azotoforman têm alto potencial de degradação de óleo, o que pode ser útil para a degradação de poluentes de óleo e outras aplicações comerciais.

Tolerância de microrganismos eucariotos ao herbicida glifosato / Tolerance of eukaryotic microorganisms to glyphosate herbicide

O glifosato é um herbicida amplamente utilizado. A Organização Mundial da Saúde (OMS) reclassificou o glifosato como "provavelmente cancerígeno a humanos". A remoção do glifosato do ambiente pode ser realizada por ação enzimática microbiana. O presente trabalho enfocou o isolamento de microrganismos do solo capazes de tolerar glifosato como única fonte de carbono. As células foram isoladas em meio de cultivo mínimo suplementado com glifosato. Foram isoladas 17 bactérias, 14 fungos e 1 levedura. Foi verificada a produção da biomassa microbiana na presença e na ausência do glifosato. Um fungo (F3) e uma levedura (L1) foram selecionados após teste de tolerância ao glifosato em meio líquido. Os microrganismos toleraram o glifosato, entretanto, o metabolismo foi afetado pelo herbicida, comparado ao controle sem glifosato. Estatisticamente, o tempo de crescimento apresentou diferenças significativas. Microrganismos eucarióticos isolados de solo com glifosato são tolerantes ao composto e podem ser úteis como biorremediadores de ambientes afetados por este herbicida.(AU)

Glyphosate is one of the most widely used herbicides. The World Health Organization (WHO) has reclassified glyphosate as "probably carcinogenic to humans". Glyphosate removal from the environment can be performed by microbial enzymatic action. The present work focused on the isolation of soil microorganisms that can tolerate glyphosate as the sole carbon source. Cells were isolated in minimal culture medium supplemented with glyphosate. Microbial biomass production was verified in the presence and absence of glyphosate. Seventeen, fourteen and one bacteria, fungi and yeast were isolated, respectively. One fungus (F3) and one yeast (L1), were selected after glyphosate tolerance test in liquid medium. Eukaryotic microorganisms tolerate glyphosate, however metabolism was affected by herbicide compared to control without glyphosate. Statistically growth time showed significant differences. Eukaryotic microorganisms isolated from soil with glyphosate are tolerant to the compound and may be useful as bioremediators of environments affected by this herbicide.(AU)

Selection of microorganisms and preparation of inoculants with potential applications in the remediation of soil contaminated with hexazinone / Seleção de microrganismos e preparo de inoculantes com potencial de aplicação na remediação de solo contaminado com hexazinona

ABSTRACT: The excessive use of agrochemicals negatively impacts the environment, making the development of sustainable technologies for the reduction of contaminants in soil necessary. Hexazinone is the herbicide most used for sugarcane crops and persists in the environment. Moreover, its main route of degradation in the soil is through microorganisms. Therefore, six microorganisms were selected that presented growth in the presence of the herbicide; SCR1 - Microbacterium arborescens; SCR2 - Bacillus pumilus; SCM3 - Stenotrophomonas maltophilia; SCM4 - Bacillus cereus; SCM5A - M. arborescens; and SCM5B - B. safensis. A test was performed to evaluate the ability of each lineage in phosphate solubilization. For the Ca3(PO4)2 solubilization test, the strains that showed the best results were B. pumilus and S. maltophilia. Subsequently, the inoculants were prepared and the concentrations after plating were 2.71 × 109 CFU mL-1 for B. pumilus, 1.02 × 109 CFU mL-1 for S. maltophilia, and 1.14 × 1010 CFU mL-1 for a combination of the two strains. These were satisfactory values for use as inoculants.

RESUMO: O uso de agroquímicos resulta em impactos ambientais e torna-se necessário o emprego de tecnologias sustentáveis para diminuição de contaminantes no solo. O hexazinona é o herbicida mais utilizado para a cultura da cana-de-açúcar, e apresenta persistência no ambiente. A principal via de degradação no solo é por meio de microrganismos. Com isso, selecionou-se seis microrganismos que apresentaram crescimento na presença do herbicida: SCR1 - Microbacterium arborescens; SCR2 - Bacillus pumilus; SCM3 - Stenotrophomonas maltophilia; SCM4 - Bacillus cereus; SCM5A - M. arborescens; SCM5B - Bacillus safensis. Foi realizado um teste para avaliar a habilidade de cada linhagem na solubilização de fosfatos, e no caso da solubilização de Ca3(PO4)2, as linhagens que apresentaram melhores resultados foram B. pumilus e S. maltophilia. Posteriormente, os inoculantes foram preparados e a concentração após plaqueamento de 2,71x109 UFC mL-1 para B. pumilus, 1,02x109 UFC mL-1 para S. maltophilia e consórcio com as duas linhagens 1,14x1010 UFC mL-1 apresentaram valores satisfatórios para utilização como inoculantes.

Biorremediação de solos contaminados com arsênio por meio de lavagem de solo usando biossurfactantes / Bioremediation of arsenic-contaminated soil through soil washing using biosurfactants

RESUMO A mineração de ouro é uma das principais fontes de contaminação de arsênio (As) no Quadrilátero Ferrífero em Minas Gerais. O As é um elemento tóxico capaz de causar sérios danos à saúde humana. Com o objetivo de investigar formas mais ecológicas e igualmente eficientes para a remoção de As em solos, empregou-se a técnica de lavagem de solos (soil washing) com uso de extratos com biossurfactantes (BS) visando promover a mobilização do As contido em solo de mina de ouro abandonada. Para a produção dos extratos, foram selecionadas duas culturas mistas de bactérias produtoras de BS (MPCB e MPBR) tolerantes a alta concentração de arsênio (8 mg.L-1). Os tensoativos produzidos foram estáveis em ampla faixa de pH, 3-11; temperatura, 28-50ºC e salinidade, 1-5% NaCl (p.v-1). Nos testes de lavagem de solo, em pH 11, as remoções de As obtidas com os extratos MPCB (14,01 e 13,72%) e MPBR (12,04 e 12,31%) foram superiores àquelas obtidas com soluções a 1% (p.v-1) dos surfactantes comerciais SDS (0,87 e 0,71%); saponina (0,57 e 0,55%) e lecitina de soja (2,05 e 2,63%). Os resultados dos testes em coluna foram igualmente influenciados pelo pH e pela proporção sólido:líquido. As maiores remoções de As: 25,43% (MPCB) 22,43% (MPBR) foram obtidas em pH 11, na proporção 1:40 (g.mL-1), após 10 ciclos de extração. Os extratos MPCB e MPBR removeram o As solúvel em água, os íons ligados ao carbonato e aqueles adsorvidos. Ambos os extratos tiveram comportamento semelhante ao ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) e ao extrato de cultura microbiana comercial (GorduraKlin®).

ABSTRACT Gold mining is one of the main sources of Arsenic (As) contamination in Minas Gerais, particularly at the Iron quadrangle. Arsenic is a toxic element that causes damage to human health. The soil washing technique using biosurfactants (BS) containing extracts was tested to promote the mobilization of the As contained in some soil samples collected in an abandoned gold mine, to investigate an environmentally friendly but equally efficient alternative to remove As from soils. Two mixed cultures of biosurfactant-producing bacteria (MPCB and MPBR), both adapted to the cultivation at high As concentrations (8 mg.L-1), were selected for extracts production. Surfactants were stable over a wide pH range, 3-11; temperature, 28-50ºC and salinity, 1-5% NaCl (p.v-1), and promoted the mobilization of As. The pH and solid:liquid ratio influenced the removal efficiency of the tested extracts. The highest removals were obtained at pH 11.0 and a solid:liquid ratio of 1:40 (g.mL-1). Under pH 11.0, the arsenic removal results obtained with MPCB (14.01 and 13.72%) and MPBR extracts (12.04 and 12.31%) were superior to those obtained by using 1% (w/v) solutions of the commercial surfactants SDS (0.87 and 0.71%), saponin (0.57 and 0.55%) and, soy lecithin (2.05 and 2.63%). The pH and the solid: liquid ratio influenced the results of the column tests. The highest As removals: 25.43% (MPCB) and 22.43% (MPBR) were obtained after 10 extraction cycles, at pH 11 and 1:40 ratio (g.mL-1). The extracts MPCB and MPBR removed the water-soluble arsenic as well as the carbonate associated As and the adsorbed ions. Both extracts behaved similarly to EDTA and the commercial microbial extract (GorduraKlin®).

Biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos a base de bacterias utilizadas como bioproductos / Bioremediation of soils contaminated with hydrocarbons based on bacteria used as bioproducts / Biorremediação de solos contaminados com hidrocarbonetos a base de bactérias

Resumen Introducción. La explotación de petróleo y sus derivados en Ecuador, mantiene un historial negativo en relación con la destrucción de hábitats junto con la formación de pasivos ambientales o piscinas de crudo que han contaminado los suelos y agua de la región. La búsqueda de nuevos tratamientos de biorremediación se ha incrementado en los últimos años por la necesidad de realizar trabajos de limpieza más rápidos y de bajo costo, utilizando de forma estratégica microorganismos, plantas o biocompuestos para disminuir la contaminación por hidrocarburos de petróleo, metales pesados y otros compuestos. Objetivo. Determinar la capacidad para biodegradar hidrocarburos a base de bacterias nativas aisladas de suelos contaminados con petróleo. Materiales y métodos. Bajo un enfoque cuantitativo, en la modalidad experimental de tipo exploratoria, se utilizaron 81 bacterias aisladas a partir de suelos contaminados con petróleo. Los parámetros medidos fueron el diámetro de crecimiento de la colonia bacteriana y la formación del halo de degradación. Resultados. Las bacterias estudiadas presentaron diversidad fenotípica y metabólica, siendo AX15, AX67 y AX87 las que crecieron de mejor manera, en los medios de cultivo preparados con extractos de suelos con diferentes concentraciones de hidrocarburos. Conclusiones. Este estudio demuestra la factibilidad de usar un bioproducto basado en bacterias para la implementación de programas de biorremediación in situ o ex situ en la recuperación de suelos contaminados con hidrocarburos.

Abstract Introduction. The exploitation of oil and its derivatives in Ecuador, maintains a negative record in relation to the destruction of habitats along with the formation of environmental liabilities or pools of crude oil that have contaminated the soil and water of the region. The search for new bioremediation treatments has increased in recent years due to the need to perform more rapid and low-cost cleaning works, strategically using microorganisms, plants or biocomposites to reduce the contamination by oil, heavy metals and petroleum and other compounds. Objective. To determine the capacity to biodegrade hydrocarbons based on native bacteria isolated from soils contaminated with oil. Materials and methods. Under a quantitative approach, in the experimental modality of exploratory type, 81 isolated bacteria were used from soils contaminated with petroleum. The parameters measured were the growth diameter of the bacterial colony and the formation of the degradation halo. Results. The bacteria studied had phenotypic and metabolic diversity, being AX15, AX67 and AX87 those that grew better, in culture media prepared with soil extracts with different concentrations of hydrocarbons. Conclusions. This study demonstrates the feasibility of using a bioproduct based on bacteria for the implementation of in situ or ex situ bioremediation programs in the recovery of soils contaminated with hydrocarbons.

Resumo Introdução. A exploração de petróleo e seus derivados no Equador mantém um histórico negativo em relação à destruição do habitat, juntamente com a formação de passivos ou poças de óleo que contaminaram o solo e a água na região ambiental. A busca por novos tratamentos de biorremediação tem aumentado nos últimos anos pela necessidade de realizar um trabalho mais rápido de limpeza e barata, usando estrategicamente microrganismos, plantas ou biocompósitos para reduzir a poluição por hidrocarbonetos de petróleo, metais pesados e outros compostos. Objetivo. Determinar a capacidade de biodegradar hidrocarbonetos com base em bactérias nativas isoladas de solos contaminados com óleo. Materiais e métodos. Sob abordagem quantitativa, na modalidade experimental do tipo exploratório, foram utilizadas 81 bactérias isoladas de solos contaminados com petróleo. Os parâmetros medidos foram o diâmetro de crescimento da colônia bacteriana e a formação do halo de degradação. Resultados. As bactérias estudadas apresentaram diversidade fenotípica e metabólica, sendo as AX15, AX67 e AX87 aquelas que cresceram melhor, em meios de cultura preparados com extratos de solo com diferentes concentrações de hidrocarbonetos. Conclusões. Este estudo demonstra a viabilidade da utilização de um bioproduto à base de bactérias para a implementação de programas de biorremediação in situ ou ex situ na recuperação de solos contaminados com hidrocarbonetos.

Expression of synthetic Phytochelatin EC20 in E. Coli increases its biosorption capacity and cadmium resistance / Expressão de Fitoquelatina EC20 sintética em E. Coli aumenta sua capacidade de biossorção e resistência ao cádmio

In this study E. coli recombinant clones that express the EC20 synthetic phytochelatin intracellularly were constructed. The increasement of Cd2+ biosorption capacity, and, also, the increasement of resistance to this toxic metal were analyzed. A gene that encodes the synthetic phytochelatin EC20 wassynthesized in vitro. The EC20 synthetic gene was amplified by PCR, inserted into the DNA cloning vectors pBluescript®KS+ and pGEM®-TEasy, and also into the expression vectors pTE [pET-28(a)® derivative] and pGEX-T4-2®. The obtained recombinant plasmids were employed for genetic transformation of E. coli: pBsKS-EC20 and pGEM-EC20, they were introduced into DH10B and DH5α strains, similarly to pTE-EC20 and pGEX-EC20 that were introduced into BL21 strain. The EC20 expression was confirmed by SDS-PAGE analysis. The recombinant clones' resistances to Cd2+ were determined by MIC analyses. The MIC for Cd2+ of DH10B/pBKS-EC20 and DH10B/pGEM-EC20 were 2.5 mM (EC20 induced), and 0.312 mM (EC20 repressed);respectively, 16 and 2 times higher than the control DH10B/pBsKS (0.156 mM). The MIC for Cd2+of BL21/pTE-EC20 was 10.0 mM (EC20 induced) and 2.5 mM (EC20 repressed), compared with the control BL21/pTE which was only 1.25 mM. Analysis of ICP-AES showed that BL21/pGEX-EC20, after growth on the condition of EC20 expression, absorbed 37.5% of Cd2+, and even when cultured into the non-induction condition of EC20 expression, it absorbed 11.5%.These results allow the conclusion thatrecombinant E. coli clonesexpressing the synthetic phytochelatin EC20 show increased capacity for Cd2+ biosorption and enhanced resistance to this toxic ion.

Foram construídos clones recombinantes de E. coli que expressam intracelularmente a fitoquelatina sintética EC20. Foi analisado o aumento na capacidade de biossorção de Cd2+ e o aumento da resistência a este metal tóxico.Foi sintetizado in vitro um gene codificante da fitoquelatina sintética EC20. O gene EC20 sintético foi amplificado por PCR, inserido nos vetores de clonagem pBluescript®KS+ e pGEM®-TEasy, e nos vetores de expressão pTE [derivado de pET-28(a)®] e pGEX-T4-2®. Os plasmídeos recombinantes foram empregados na transformação genética de E. coli: pBsKS-EC20 e pGEM-EC20 foram introduzidos nas linhagens DH10B e DH5α; e, pTE-EC20 e pGEX-EC20 na linhagem BL21-DE3. A expressão EC20 foi analisada por SDS-PAGE. As resistências a Cd2+ dos clones recombinantes foram determinadas por análises de MIC.A MIC para Cd2+ de DH10B/pBsKS-EC20 e de DH10B/pGEM-EC20 foi 2,5 mM (EC20induzido) e 0,312 mM (EC20 reprimido); respectivamente, 16 e 2 vezes superiores às do controle DH10B/pBsKS (0,156 mM). A MIC para Cd2+ de BL21/pTE-EC20 foi 10,0 mM (EC20 induzido) e 2,5 mM (EC20 reprimido), comparado a do controle BL21/pTE que foi apenas 1,25 mM. A análise de ICP-AES mostrou que BL21/pGEX-EC20, após crescimento na condição de expressão de EC20, absorveu 37,5% de Cd2+e, mesmo quando cultivado na condição de não-indução de expressão EC20, absorveu 11,5% de Cd2+. Estes resultados permitem a conclusão de que os clones recombinantes de E. coli que expressam a fitoquelatina sintética EC20 apresentam aumento da capacidade de biossorção de Cd2+ e de resistência a este íon tóxico.

Screening and optimization of arsenic degrading bacteria and their potential role in heavy metal bioremediation / Triagem e otimização de bactérias que degradam arsê nicos e seu papel potencial na biorremediação de metais pesados

Industrialization has added extremely toxic metalloid arsenic into the environment which at high concentration severely threatens the biota. Naturally, some microbes possess the ability to bio-accumulate metals and also to transform arsenite (As III) a toxic form to a non-toxic arsenate As V. The present study aimed to isolate arsenic resistant bacterias from the arsenic contaminated soil and water. Among eleven bacterial isolates, three FAs 1, 4 and 9 exhibited tolerance against sodium arsenite at 100mM concentration by achieving growth of 7.48×109,1.57×109 and 2.23×109 C.F.U./ml, respectively. Optimization at differentconditions such as temperature, pH and arsenic concentration revealed high arsenic tolerance from isolate FAs 4 (5.33×108) at 37°C and FAs 1 (4.43×108 C.F.U./ml) at pH 7. Arsenic resistance at optimum conditions for the bacterial strains FAs 1, FAs 4 and FAs 9 showed maximum growth at 80mM concentration of arsenite. These bacterial isolates did not show redox ability to oxidize arsenite As III to arsenate As V. However bacterial isolates FAs 1, FAs 4 and FAs 9 were able to accumulate arsenic 39.16, 148 and 125 µ g/L on the 4th, 3rd and 5thday of incubation, respectively. The isolates FAs 1, FAs 4 and FAs 9 were identified as Gram negative non endospore forming rods. In future, these novel isolates possess a great potential in biotechnology field, as bioremediation of arsenic contaminated soil and water can be done by employing arsenic accumulating bacteria which is an eco-friendly and cost effective method.

A industrialização adicionou arsênico metalóide extremamente tóxico ao ambiente que, em alta concentração, ameaça severamente a biota. Naturalmente, alguns micróbios possuem a capacidade de bio-acumular metais e também transformar arsenito (As III) uma forma tóxica a um arsenato não-tóxico Como V. O presente estudo visa o isolamento de bactérias resistentes ao arsênico do solo contaminado com arsênico e água . Entre onze isolados bacterianos, três FAs 1, 4 e 9 exibiram tolerância à concentração de 100 mM de arseatura de sódio, obtendo crescimento de 7,48 × 109,157 × 109 e 2,23 × 109 C.F.U./ml, respectivamente. Otimização em diferentes condições como temperatura, pH e concentração de arsênio revelaram alta tolerância ao arsênico do isolado FAs 4 (5,33 × 108) a 37 ° C e FAs 1 (4,43 × 108 UFC / ml) em pH 7. Resistência ao arsênico em condições ótimas para as cepas bacterianas FAs 1, FAs 4 e FAs 9 apresentaram crescimento máximo na concentração de 80 mM de arsenito. Estes isolados bacterianos não mostraram capacidade redoxpara oxidar o arsenito As III para arseniar como V. No entanto, os isolados bacterianos FAs 1, FAs 4 e FAs 9 foram capazes de acumular arsênico 39,16, 148 e 125 µ g / L no 4º, 3º e 5º dia de incubação, respectivamente. Os isolados FAs 1, FAs 4 e FAs 9 foram identificados como bastonetes gram-negativos não endoscópicos. No futuro, esses novos isolados possuem um grande potencial no campo da biotecnologia, já que a biorremediação de solo e água contaminados com arsênico pode ser feita empregando-se bactérias que acumulam arsênico, o que é um método ecologicamente correto e econômico.

Reducing Cr6+ in electroplating wastewater with Bacillus cereus strain B1 / Reducción de Cr6+ en aguas residuales de galvanoplastia con una cepa de Bacillus cereus B1 / Redução do Cr6+ em águas residuais de galvanoplastia com cepa de Bacillus cereus B1

Abstract In this study Bacillus cereus was used to evaluate the Cr6+ reducing capacity in electroplating effluents. The Cr6+ bioreduction assays were carried out using real wastewater (RWW) from an electroplating plant and artificial wastewater (AWW), with and without added glucose. The AWW was prepared using Ni, Zn, Cu, Pb, and Cr salts, simulating RWW concentrations. The Cr6+ concentration and bacterial growth were monitored three times a day for the duration of five days. Also, were evaluated the effects of wastewater on B. cereus B1 morphology using scanning electron microscopy. Cr6+ reduction percentage of 100 % was reached for AWW containing glucose, of 71 % for AWW without glucose, of 75.6 % for RWW with glucose, and of 31.7 % for RWW without glucose. Despite the low reduction percentage obtained for RWW without glucose, concentrations of ± 0.14 mg/L of Cr6+ were reached, which were within allowed limits (0.5 mg/L of Cr6+ ). Electron Microscopy showed alterations in the bacterial cell wall and a decrease in size, mainly in the bacteria exposed to RWW. The results allow us to propose B. cereus B1 as a promising microorganism for use in the bioremediation of effluents containing Cr6+.

Resumen En este estudio se utilizó Bacillus cereus para evaluar la capacidad de reducción de Cr6+ en efluentes de galvanoplastia. Los ensayos de biorreducción de Cr6+ se llevaron a cabo usando agua residual real (RWW) proveniente de una planta de galvanoplastia, y agua residual artificial (AWW), con y sin adición de glucosa. El AWW se preparó usando sales de Ni, Zn, Cu, Pb y Cr, simulando concentraciones de RWW. La concentración de Cr6+ y el crecimiento bacteriano se monitorearon 3 veces al día durante 5 días. También se evaluaron los efectos del agua residual en la morfología de B. cereus B1, usando microscopía electrónica de barrido. Se alcanzó una reducción del 100 % en AWW con glucosa, de 71 % en AWW sin glucosa, de 75.6 % en RWW con glucosa y de 31.7 % en RWW sin glucosa. A pesar del bajo porcentaje de reducción obtenido en RWW con glucosa, se alcanzaron concentraciones de ± 0.14 mg/L of Cr6+, que están dentro de los límites permitidos (0.5 mg/L de Cr6+). La microscopía electrónica mostró alteraciones en la pared de la célula bacteriana y una disminución en tamaño, principalmente en las bacterias expuestas a RWW. Los resultados nos permiten proponer a B. cereus B1 como un microorganismo promisorio para uso en biorremediación de efluentes que contengan Cr6+.

Resumo Neste estudo se utilizou Bacillus cereus para avaliar a capacidade de redução do Cr6+ em efluentes de galvanoplastia. Os ensaios de biorredução de Cr6+ se realizaram usando água residual real (RWW) proveniente de uma planta de galvanoplastia, e água residual artificial (AWW), com e sem adição de glicose. A AWW se preparou usando sais de Ni, Zn, Cu, Pb y Cr, simulando concentrações de RWW. As concentrações de Cr6+ e o crescimento bacteriano se monitoram 3 vezes ao dia durante 5 dias. Também se avaliaram os efeitos da água residual na morfologia de B. cereus B1, usando microscopia eletrônica de varredura. Obteve- se uma redução de 100 % em AWW com glicose, de 71 % em AWW sem glicose, de 75.6 % em RWW com glicose e de 31.7 % em RWW sem glicose. A pesar do baixo percentual de redução obtido em RWW sem glicose, alcançaram-se concentrações de ± 0.14 mg/L de Cr6+, que estão dentro dos limites permitidos (0.5 mg/L de Cr6+). A microscopia eletrônica de varredura mostrou alterações na parede da célula bacteriana e uma diminuição no tamanho, principalmente nas bactérias expostas a RWW. Os resultados nos permitiram propor a B. cereus B1 como um microrganismo promissório para o uso em biorremediação de efluentes que contenham Cr6+.