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AVALIAÇÃO DA ECOTOXICIDADE DO LODO DE ETE GALVÂNICA FRENTE A UM COMPOSTO BIOTECNOLÓGICO DE MICROORGANISMOS BACILLUS sp. Daniel Belin Camargo 1 , Michele Ceragioli de Maia Lissa 2 , Vanessa Seguro 3 , Marcio Luis Sottile França 4 , Arion Zandoná Filho 5 . 1 Acadêmico do curso de Tecnologia em Bioprocessos e Biotecnologia da Universidade Tuiuti do Paraná (Curitiba, PR); 2 Acadêmica do curso de Tecnologia em Bioprocessos e Biotecnologia da Universidade Tuiuti do Paraná (Curitiba, PR); 3 Acadêmica do curso de Tecnologia em Bioprocessos e Biotecnologia da Universidade Tuiuti do Paraná (Curitiba, PR); 4 Mestre em Gestão Ambiental, Prof. Co-orientador Universidade Tuiuti . 5 Doutor em Processos Biotecnológicos, Professor Orientador Adjunto Universidade Tuiuti. Endereço para correspondência: Arion Zandoná Filho, [email protected] ___________________________________________________________________________ RESUMO: A contaminação do solo e conseqüentemente de toda biota natural ocasionada pela disposição incorreta de resíduos industriais, em especial o lodo galvânico, é uma realidade que vem preocupando a sociedade moderna. Tal resíduo, oriundo de ETE de indústrias que realizam o tratamento de superfície em seus produtos, é rico em metais pesados, fator o qual lhe confere elevada ecotoxicidade. O presente trabalho tem por objetivo a avaliação da bioadsortividade dos metais e por conseqüente a determinação da ecotoxicidade do lodo galvânico frente aos Bacillus subtilis, licheniformis e polymyxa. Para tais determinações, foram realizados testes físicos químicos e microbiológicos para verificação da possível interferência que o lodo solubilizado poderia proporcionar as bactérias empregadas, chegando desta forma a conclusão de que estas não são inibidas pelo xenobiótico por estarem na forma de esporos, apresentando assim resistência, porém quando o resíduo é disposto na sua forma in natura, este acaba inibindo a biossíntese dos Bacillus. Palavras-chave: Ecotoxicidade, Lodo galvânico, Bacillus. ___________________________________________________________________________ ABSTRACT: The contamination of soil and consequently of all natural biota caused by incorrect disposal of industrial waste, especially the galvanic sludge, is a reality that comes while the modern society. This residue, come from STS (sewage treatment station) of

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AVALIAÇÃO DA ECOTOXICIDADE DO LODO DE ETE GALVÂNICA FRENTE A

UM COMPOSTO BIOTECNOLÓGICO DE MICROORGANISMOS BACILLUS sp.

Daniel Belin Camargo1, Michele Ceragioli de Maia Lissa2, Vanessa Seguro3, Marcio Luis Sottile França4, Arion

Zandoná Filho5.

1 Acadêmico do curso de Tecnologia em Bioprocessos e Biotecnologia da Universidade Tuiuti do Paraná

(Curitiba, PR);

2 Acadêmica do curso de Tecnologia em Bioprocessos e Biotecnologia da Universidade Tuiuti do Paraná

(Curitiba, PR);

3 Acadêmica do curso de Tecnologia em Bioprocessos e Biotecnologia da Universidade Tuiuti do Paraná

(Curitiba, PR);

4 Mestre em Gestão Ambiental, Prof. Co-orientador Universidade Tuiuti .

5 Doutor em Processos Biotecnológicos, Professor Orientador Adjunto Universidade Tuiuti.

Endereço para correspondência: Arion Zandoná Filho, [email protected]

___________________________________________________________________________

RESUMO: A contaminação do solo e conseqüentemente de toda biota natural ocasionada

pela disposição incorreta de resíduos industriais, em especial o lodo galvânico, é uma

realidade que vem preocupando a sociedade moderna. Tal resíduo, oriundo de ETE de

indústrias que realizam o tratamento de superfície em seus produtos, é rico em metais

pesados, fator o qual lhe confere elevada ecotoxicidade. O presente trabalho tem por objetivo

a avaliação da bioadsortividade dos metais e por conseqüente a determinação da

ecotoxicidade do lodo galvânico frente aos Bacillus subtilis, licheniformis e polymyxa. Para

tais determinações, foram realizados testes físicos químicos e microbiológicos para

verificação da possível interferência que o lodo solubilizado poderia proporcionar as bactérias

empregadas, chegando desta forma a conclusão de que estas não são inibidas pelo xenobiótico

por estarem na forma de esporos, apresentando assim resistência, porém quando o resíduo é

disposto na sua forma in natura, este acaba inibindo a biossíntese dos Bacillus.

Palavras-chave: Ecotoxicidade, Lodo galvânico, Bacillus.

___________________________________________________________________________

ABSTRACT : The contamination of soil and consequently of all natural biota caused by

incorrect disposal of industrial waste, especially the galvanic sludge, is a reality that comes

while the modern society. This residue, come from STS (sewage treatment station) of

industries that perform the surface treatment in their products, is rich in heavy metals, the

factor which gives it high ecotoxicity. This study aimed at assessing the bioadsorptive of

metals and consequently the determination of ecotoxicity of galvanic sludge front of Bacillus

subtilis, licheniformis and polymyxa. For such determinations have been made physical-

chemical and microbiological tests to check the possible interference that soluble sludge could

provide to the bacteria employed, thus reaching the conclusion that they are not inhibited by

xenobiotics for being in the spores form, showing resistance, but when the residue is willing

in nature, this ends up inhibiting the biosynthesis of Bacillus.

Keywords: Ecotoxicity, Galvanic sludge, Bacillus

___________________________________________________________________________

INTRODUÇÃO

A contínua expansão no

desenvolvimento industrial e urbano vem

sendo um dos fatores do expressivo

aumento na contaminação dos recursos

hídricos brasileiros. Seja pela negligência

quanto ao tratamento dos resíduos antes do

descarte, seja por acidentes e/ou descuidos,

as quais contribuem para que os recursos

hídricos apresentem contaminantes de

característica industrial. Dessa forma, o

setor da Agro-Industria constitui a mais

diversificada fonte de introdução de

xenobióticos no meio ambiente (JORDÃO

et al., 1999).

O crescente aumento populacional,

a escassez cada vez mais acentuada dos

recursos naturais e a contaminação das

águas, dos solos e do ar, por substâncias

tóxicas, representam um problema

ambiental de grande proporção. Por esta

razão, o descarte de efluentes (industriais e

urbanos) é controlado por órgãos

governamentais, com o intuito de minimizá-

los, exigindo das fontes geradoras um prévio

tratamento para seu posterior descarte

(ACKERMANN, 2006).

As indústrias de tratamento de

superfície, conhecidas habitualmente por

galvânicas, por empregar a tecnologia de

galvanoplastia, são grandes geradoras de

resíduos tóxicos pela natureza do processo

empregado, que utiliza uma grande carga de

sais, hidróxidos e substâncias químicas

contendo metais pesados. Responsáveis por um

alto consumo de água, essas indústrias acabam

gerando altos volumes de efluentes. O

contaminante sólido é o mais impactante,

sendo este proveniente do tratamento físico-

químico dos efluentes líquidos, possuindo

grande concentração de metais pesados e

cargas aniônicas (proveniente de cloretos,

fluoretos, nitratos e sulfatos). Esse resíduo é

nomeado popularmente como “lodo galvânico”

(SIMAS, 2007).

Os resíduos sólidos (LG) são

classificados segundo a Associação

Brasileira de Normas Técnicas (NBR

10.004:2004), como classe 1 perigoso, ou

seja, “...resíduos que apresentam

periculosidade ou alguma outra

característica como toxicidade,

corrosividade, reatividade,

inflamabilidade, patogenicidade...”.

Devido a sua periculosidade, há

uma grande preocupação quanto a sua

destinação e reutilização. A recuperação de

metais presentes neste lodo favorece o

desenvolvimento de pesquisas voltadas a

novas tecnologias sustentáveis.

A geração responsável admite a

destinação correta desse lodo. Conforme

SIMAS (2007), há várias formas utilizadas

atualmente de destinação para este lodo,

desde a destinação em aterros até a

incineração.

A disposição imediatista e muitas

vezes incorreta do LG pode levar ao

carreamento do mesmo ao meio ambiente,

gerando um grande impacto.

(EVANGELISTA).

Uma das técnicas mais promissoras

é o co-processamento em fornos de

cimento. Consiste em reaproveitar parte

dos minerais disponíveis no LG e da

energia, porém sem gerar novos resíduos.

A incineração por sua vez, é a mais

eficiente e econômica levando em

consideração os recursos para a destruição

e detoxificação de resíduos perigosos á quente,

o que possibilita a diminuição do volume de

lodo, convertendo os metais presentes em seus

óxidos metálicos. Finalmente, a técnica de

plasma térmico, a mais eficiente no processo

de gaseificação da matéria sólida, é realizada

em elevadas temperaturas, o que causa rápida e

completa pirólise da substância orgânica,

permitindo fundir e vitrificar certos resíduos

inorgânicos, reduzindo em aproximadamente

100% do volume inicial do resíduo. Contudo,

cada uma destas alternativas apresenta

desvantagens que inviabilizam financeiramente

sua utilização além do fato destas tecnologias

estarem restritas a grandes pólos econômicos.

A disposição mais empregada pelas

empresas geradoras é o envio desse resíduo a

aterros industriais. Esta destinação, apesar de

ser uma forma admissível de disposição final,

representa um problema ambiental, visto que

os espaços físicos dos aterros estão cada vez

mais limitados e a possibilidade da

contaminação dos solos e dos aqüíferos,

decorre da lixiviação xenobiótica. (SANTOS,

2006).

Seguindo o contexto de reutilização e

minimização dos impactos ambientais, surgem

novas tecnologias, como a inertização dos

metais contidos no LG. Nesta técnica o LG é

incorporado aos pigmentos inorgânicos que

serão dispersos na formulação dos esmaltes

cerâmicos, que posteriormente serão

calcinados, e vitrificarão a peça mantendo

estáveis (não reativos) os metais.

(MILANEZ et.al, 2005).

Bertazzoli (UNICAMP/ DEM)

utiliza o lodo solubilizado em um reator

eletroquímico, que permite a separação dos

metais pesados, os quais são retirados da

solução na forma de cilindros metálicos

ocos. Estes se tornam matérias-primas para

produção de tubos trefilados. Há também

um processo complementar que utiliza

resinas trocadoras de íons retendo o metal

de interesse (SANTOS, 2006).

A contaminação do solo tem se

mostrado a mais preocupante fonte de

contaminação, pois pode ser adsorvida pela

argila nos solos ali permanecendo por

milhares de anos. (PINTO, 2006).

Segundo dados do Ministério do

Meio Ambiente, extensas áreas agrícolas

encontram-se contaminadas com metais

pesados. A partir desse fato, esforços têm

sido feitos no sentido de desenvolver

técnicas de descontaminação

fundamentadas em processos naturais, com

custo mais baixo, no qual se pode citar

como exemplo a Biorremediação

(GAYLARDE et. al., 2005).

A Biorremediação é uma alternativa

ecologicamente mais adequada e eficaz.

Para esse processo utilizam-se

microorganismos autóctones, resultando

em um produto de degradação menos

impactante que a molécula original. Dessa

forma a biodegradação depende da

presença de uma população de

microorganismo capaz de metabolizar a

molécula original e seus produtos de

degradação (GAYLARDE et. al., 2005).

De acordo com TRABULSI, as

bactérias são vistas como o melhor exemplo de

sucesso ecológico desde o início da vida no

nosso planeta. Acredita-se que metade da soma

das massas de todos os seres vivos existentes

na Terra é constituída por seres unicelulares.

Métodos biológicos para retirar metais

de efluentes têm demonstrado muitas

vantagens. A acumulação de metais pesados

por células vivas é conhecida pelo termo

“bioabsorção”. Tal mecanismo envolve a

absorção intracelular e armazenamento via

sistema de transporte ativo de cátions, retenção

na superfície sendo que alguns mecanismos de

metabólise ainda são desconhecidos (GADD,

1990).

Aparentemente existem duas maneiras

dos microorganismos retirarem o metal do

meio. A primeira envolve uma absorção, pelas

células superficiais, não muito específicas,

enquanto que a segunda depende do

metabolismo intracelular. O primeiro tipo é o

mais importante, pois elas estando vivas ou

mortas, farão a absorção dos metais na

superfície celular. Testes feitos adicionando

células mortas de bactérias em solução de

cobre comprovaram uma redução na

biotoxicidade. Apesar da quantidade de metais

requerida para o crescimento microbiano ser

pequena, isto não faz com que o mecanismo de

absorção fique inativo, muito pelo

contrário, este mecanismo continua

operando em altas concentrações metálicas

e pode influenciar na toxicidade dos

metais. Mesmo que todo ou uma pequena

parte dos metais sejam retirados, essa

concentração já será suficiente para

redução da carga tóxica representada por

esses elementos (GRIFFITH et.al., 1975).

A resistência microbiana a alguns

metais pode ser controlada por genes no

fator de resistência (R) extracromossomal

ou plasmídicos, o qual também controla a

resistência a antibióticos (SILVER et.al.,

1976).

Foi experimentalmente demonstrado

que a adaptação de bactérias aos metais

pesados é mais influenciada pelo fator-R

do que por seleção natural ou mutações

(BEZVERBNAYA et.al., 2005).

As características biológicas e

químicas da absorção intracelular são

relevantes, não apenas para entender a

interação dos metais nas funções celulares,

mas também utilizar essa biomassa para

proteger o meio ambiente de possíveis

toxicidades (GOURDON et. al. 1990).

Estudos mostraram que as bactérias

gram-positivas têm uma grande capacidade

de absorver metais pesados. Os Bacillus,

em específico, além de apresentarem

habilidade na remoção destes metais, são

facilmente cultivados e possuem uma alta

tolerância frente a xenobióticos

(BEVERIDGE et.al.,1980; BRIERLEY

et.al.,1990; EL-HALOW et.al., 2000;

MAYERS et.al.,1989; GÜMGÜM et.al.,

1994).

Segundo o microbiologista russo

WINOGRADSKY (1952), esses são também

considerados participantes da flora natural do

solo.

O gênero Bacillus é um importante grupo

da família Bacillaceae, sendo constituída por

mais de 60 espécies de microorganismos

aeróbios e anaeróbios facultativos

(KONEMAN et. al., 1997).

Baseado na obra de TURNBULL

(1990), a maioria dos Bacillus é saprófita,

gram-positiva e formadora de endoesporos, os

quais têm a característica de formar apenas um

esporo, o qual é resistente ao calor, frio,

radiação, dissecação e desinfetantes, estas

conferem a estes organismos a capacidade de

sobreviverem em ambientes extremos como

areias do deserto até solos árticos.

Este gênero produz uma grande

variedade de enzimas, as quais permitem a

utilização de mono-, di- e oligossacarideos,

amino açucares e seus derivados N-acetilados,

opinas contendo açucares, ácidos glicônicos e

glicurônicos, poli álcoois derivados de

açúcares (lineares e cíclicos) (DEUTSCHER

et. al. 1994).

A divisão dos Bacillus é feita em três

grupos, estes baseados na morfologia do

esporo e do esporângio:

Grupo 1-Gram-positivo, produz esporos

cilíndricos ou elipsoidais, podendo ser

central ou terminal, não distendido do

esporângio. (Baccilus anthracis, Bacillus

cereus, Bacillus megaterium, ...)

Grupo 2-Gram-variável com esporos

elipsoidal e esporângio dilatado. (Bacillus

alvei, Bacillus brevis, Bacillus

licheniformis, Bacillus subtilis, Bacillus

pulimus, ...)

Grupo 3-Gram-variável, esporângio

inchado com esporos terminais ou

subterminais. Bacillus sphaericus

(Identification of Bacillus species).

No presente trabalho, os Bacillus

utilizados foram os B. subtilis, B.

licheniformis e B. polymyxa.

O Bacillus subtilis foi a primeira

bactéria a ter seu genoma publicado em

1997. É conhecido por degradar

polissacarídeos e pectina em aerobiose e

tem um sistema que é dito como

canibalista, ou seja, quando em ambientes

extremos ele produz um antibiótico que

destrói outros Bacillus simbióticos ao

meio, não permitindo o desenvolvimento

das bactérias que poderiam sobrever.

O Bacillus licheniformis quando

associado na natureza ás plantas não

apresentam patogenicidade. Apesar de ser

mais comum isolar esta bactéria do solo, a

estudos que indicam seu isolamento de

outra fonte que não exclusivamente o solo,

desde que haja a formação de esporos, os

quais podem ser usados para produzir enzimas,

antibióticos e pequenos metabólitos. O B.

licheniformis produz uma protease que é

estável a elevados níveis de pH.

As enzimas sintetizadas por este, estão

associadas aos nutrientes do

ecosistema.(VEITH et.al., 2004).

O Bacillus polymyxa produz esporos

ovais com paredes grossas sendo classificada

como gram-variável. Podem utilizar vários

mono-, di-, polissacarídeos e lipídeos,

permitindo assim o desenvolvimento deste

organismo a partir de fontes de carbono

(MOLINA, 2007). Esta bactéria é encontrada

em vários depósitos de minerais e pode

produzir levana (exo-polissacarídeo) a partir da

sacarose, formando uma cápsula (SHARMA

and ROA, 1999).

MATERIAIS E MÉTODOS

Neste trabalho foram utilizadas técnicas

padronizadas internacionalmente (Standard

Methods for Examination of Water and

Wastewater) para determinação de parâmetros

físico-químicos e biológicos. Os métodos

microbiológicos foram realizados para

identificação qualitativa da real ecotoxicidade

de lodo proveniente de ETE físico-química de

indústria Galvânica.

Lodo (LG): O Lodo utilizado foi de

uma empresa de médio porte localizada na

região da CIC/ Curitiba-PR, a qual utiliza a

tecnologia de galvanoplastia para obtenção dos

seus produtos. A caracterização do LG foi feita

pelo Laboratório de Análises Químicas e

Industriais – ENVLAB S/C LTDA,

seguindo o Standard Methods for

Examination of Water and Wastewater, 20ª

Ed. 1998.

Composto biotecnológico (CB): O

material utilizado como fonte dos

microorganismos (Bacillus) estudados, foi

o biocomposto Enzilimp® que é um

produto desenvolvido pela empresa

Millenniun Tecnologia Ambiental Ltda.

Tal CB, apresenta em sua formulação

microorganismos biorredutores de origem

natural (4 x 107 UFC unidades formadoras

de colônias) por grama.

Secagem: O LG foi desidratado em

estufa (FANEM mod.315 SE) a uma

temperatura de 85ºC por um período de 20

dias.

Teor de Umidade: Com uma

amostra de LG in natura, anteriormente

reservada para este fim, foi mensurado o

teor de umidade.

Primeiramente, foram pesadas 3

cápsulas de porcelana vazias, as quais

foram taradas para posterior pesagem da

massa do LG. Após os valores das massas

serem anotados, as cápsulas foram levadas

para a estufa, onde permaneceram durante

24h a uma temperatura de 105ºC. Passado

este tempo, as mesmas foram retiradas e

pesadas novamente, até peso constante.

Calcinação: A calcinação do lodo

antes e depois dos ensaios de

ecotoxicidade adsortiva (EEA) foi realizada

em mufla (QUIMIS mod.320-2). Foram

também estabelecidas duas temperaturas com

relação a mufla, uma a 900ºC para eliminação

da matéria orgânica e voláteis presente no LG

e outra a 550ºC para remoção preferencial da

matéria-orgânica. Dispostas as amostras em

cadinhos de porcelanas, estas foram calcinadas

nas duas temperaturas, e os valores obtidos

foram utilizados para calcular a porcentagem

de perda de voláteis e semi-voláteis.

Preparo do meio reacional: Foi

considerado como meio reacional a solução

aquosa do inóculo de Enzilimp® (CB) numa

proporção de 1:100 (m/v) de soluto.

Diluições das concentrações de lodo:

Dispondo do LG já desidratado, foram

estabelecidas as concentrações para as

presentes diluições, de modo a obter um

parâmetro de pequena, média e alta toxicidade

frente aos microorganismos do CB.

Tais concentrações corresponderam a:

0,1%, 1%, 5%, 10% e 25%, além de um

controle do lodo em uma concentração de 5%

em água e um branco da solução Enzilimp®

sem a adição do sólido (LG), todas feitas em

triplicata em cinco ensaios distintos.

Ensaios de ecotoxicidade adsortiva

(EEA) : As diluições preparadas utilizando CB

e o LG, foram dispostas em erlenmeyers,

tampadas e mantidas a temperatura ambiente

durante o período de 23 dias dos experimentos.

Testes Potenciométricos: pH e

Condutividade

Em seguida ao preparo das

amostras e início dos EEA, as mesmas

tiveram um acompanhamento diário dos

valores de seu potencial hidrogeniônico

(pH) e da quantidade de carga iônica livre

(condutividade).

Plaqueamento: Em placas de Petri

devidamente esterilizadas, foram dispostos

os meios de cultura MC (MERCK cod.

1.05465.0500) e PDA (HIMEDIA cód.

M096). Estes foram preparados de acordo

com as indicações do rótulo do fabricante e

esterilizados em autoclave.

Nas placas, foram inoculadas uma

alíquota de 100µl, sendo esta espalhada

com o auxílio de uma alça de semeadura

de vidro (alça de Drigalsky) para o

plaqueamento das amostras com as

seguintes concentrações: 0,1%,10% e 25%.

Após plaqueadas as amostras, estas

foram mantidas na estufa a uma

temperatura de aproximadamente 37ºC

durante 72 horas, para posterior verificação

do crescimento microbiano.

Plaqueamento para Verificação

de Zona de Inibição (VZI) : Utilizando-se

do meio PDA (Ágar Batata Dextrose),

foram inoculadas duas placas, uma

contendo somente o branco do enzilimp

correspondente a concentração mais

elevada, 25%. Em ambas, aplicou-se uma

alíquota de 100µL e com o auxílio da alça

de Drigalsky, tais inóculos foram semeados

sob as placas e no centro das mesmas, inseriu-

se uma amostra de lodo desidratada, e estas

culturas foram incubadas na estufa à 37ºC por

72h. Esse procedimento foi repetido 3 vezes.

Técnica Coloração de Gram: A

coloração de Gram foi feita de acordo com a

técnica descrita por STINGHEN, ALBINI e

SOUZA (2002).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O LG foi ensaiado em três fases

distintas, a primeira foi a sua caracterização

físico-química.

A segunda foi a identificação da

adsortividade e a resistência a

biodegradabilidade dos microorganismos.

A terceira a confirmação biológica da

ecotoxicidade adsortiva dos Bacillus frente a

meios de cultura gerais e seletivos.

Segundo o fabricante das cepas destes

Bacillus (presentes no produto), os mesmos

encontram-se na forma de esporos e dispersos

em farelo de cereais, onde permanecem em

estado vegetativo, sendo ativados por água, a

uma temperatura compreendida entre 25 e

35ºC.

Caracterização do Lodo: Através da

caracterização do LG verificou-se a presença

de uma alta carga de substâncias

potencialmente inibitórias, como Níquel,

Cobre, Alumínio, Cromo e outros, o que indica

sua ecotoxicidade. (Figura 1)

Figura 1- Caracterização do lodo.

A secagem do LG foi realizada com

a finalidade de garantir que toda a água

contida no lodo fosse realmente eliminada,

fazendo desta prática uma forma de

assepsia prévia, garantindo a ausência de

microorganismos potencialmente

interferentes nos resultados.

Na determinação do teor de

umidade, obteve-se o resultado

correspondente a 61,79% (DP: 0,636, CV:

1,03, n=15). A partir deste foi possível

avaliar a disponibilidade de

microrganismos viáveis presentes no LG e

através da diferença matemática resultante,

equivalente a aproximadamente 40%,

sugere-se que esta fração corresponda a

maior concentração de xenobióticos

presentes na matéria seca. (Figura 2)

Figura 2 – Calcinação do LG.

Com os resultados obtidos no ensaio de

calcinação, pode-se verificar que ocorreu

biodegradação da matéria orgânica no EEA.

Inicialmente mensurada no lodo em 9,68 %

m/m conforme dados da ENVLAB, percentual

este, devido a presença de taninos e outros

compostos orgânicos decorrentes do processo

indutrial.

Os resultados obtidos nas medições

diárias do pH , evidenciou uma interferência

causada no metabolismo dos microorganismos.

A figura 3 ilustra a variação do pH

durante o tempo de ensaio com as diferentes

diluições realizadas.

As curvas representadas evidenciam a

interação dos Bacillus com o LG em todos os

níveis de concentrações, o que demonstra que

o sólido em questão não inibe a biossíntese dos

microorganismos e sim faz com que estes

respondam conforme as condições impostas,

pois possuem uma alta tolerância frente a

xenobióticos (EL-HALOW et.al., 2000;

MAYERS et.al.,1989; GÜMGÜM et.al.,

1994).

Figura 3- Evolução do pH ao longo do EEA.

Nos meios em que o CB foi

predominante, ou seja, no 0,1% e 1%, o pH

manteve uma característica ácida o que

indica a deslocamento do equilíbrio para a

condição reacional anaeróbia. Nas

amostras com maior concentração de LG

(5%, 10% e 25%), o pH comportou-se de

forma alcalina indicando a característica

facultativa preferencialmente aeróbia do

meio.

Condutividade: Partindo-se da idéia

anteriormente citada, evidenciamos que

nos baixos níveis de concentração (0,1 e

1%), os metais contidos no LG

apresentam-se na forma iônica. Na Figura

4, são apresentados os resultados obtidos

nas determinações de condutividade.

O pH ácido induz os metais

componentes do LG à forma de cátions

livres, o pH básico precipita-os em forma

de hidróxido ou óxido insolúveis.

(GRIFFITH et.al., 1975)

Nos níveis mais elevados os metais

encontram-se insolúveis, conferindo a solução

um valor numérico absoluto a condutividade

negativo.

Figura 4- Condutividade relativa do lodo no EEA.

Ensaios microbiológicos

Nos ensaios microbiológicos, os

plaqueamentos foram realizados em dois meios

distintos: Mac Conkey e PDA. No meio Mac

Conkey (MC), o CB com LG e os controles

cultivados deram resultados positivos. Como

este meio possui em sua formulação sais

biliares e corante cristal violeta utilizados para

inibir o crescimento de bactérias Gram-

positivas, nas amostras permitiu o

desenvolvimento das Gram-negativas. A

identificação das bactérias (Bacillus) Gram-

negativas do CB , do controle Enzilimp e das

amostras a diferentes níveis foram positivas.

Na figura 6, podemos confirmar o crescimento

de colônias gram-negativas nas placas do

experimento.

Figura 6- Ilustração do crescimento bacteriano nos meios MC e PDA. O ágar Batata Dextrosado (PDA) é

um meio mais simples, onde a infusão de

batata (amido) é o principal componente.

Este meio foi utilizado para viabilizar o

crescimento dos Bacillus presentes, visto

que estes apresentam característica

amilolítica. (Figura 7)

Figura 7 : Representação do crescimento.

No teste de coloração de Gram, foi

possível observar a Gram-variabilidade

destinada a esses tipos de Bacillus, que

devido ao meio tóxico, no qual estava

inoculado, apresentou característica gram

negativa por estar na forma de esporos.

(Figura 8)

Figura 8 – Coloração de Gram de colônias do meio

PDA.

Quanto à técnica de formação de

zona de inibição, descrita segundo Pelczar,

Chan e Krieg, ao inserir o fator inibidor (LG)

sob a superfície do meio ágar previamente

inoculado com as culturas de bactérias, estas

formam uma zona clara de inibição ao redor

deste fator e isto foi verificado com a

incubação das placas. (Figura 9)

Neste experimento verificou-se que o

LG na forma in natura apresenta toxicidade

aos microorganismos, formando um alo de

inibição, o que justificaria as afirmativas

encontradas na literatura especializada.

CONCLUSÃO

Os experimentos desenvolvidos neste

trabalho serviram para avaliar a biodegradação

e bioadsortividade in vitro de biocompostos

comerciais de Bacillus na presença de lodo

galvânico, sinalizando a pequena capacidade

de inibição do crescimento de bactérias Gram-

positivas e Gram-negativas facultativas.

Esta baixa capacidade de inibição do

lodo galvânico frente ao crescimento

bacteriano, pode estar diretamente relacionada

com a estrutura da parede celular e a sua forma

de esporos. A característica dessa parede é o

fator que distingue os dois grupos (gram+/-) e

a presença da membrana externa nas cepas

Gram-negativas, agem como barreira para

certos tipos de metais pesados .

A redução no teor de organo voláteis e

o desenvolvimento contínuo do metabolismo

bacteriano indica a possibilidade de uso destas

bactérias na biorremediação de áreas

degradadas por metais.

Placa MC Placa PDA

Entretanto, novos testes in vitro

com outras cepas de Bacillus precisam ser

realizados, bem como a purificação e

identificação dos metais bioabsorvidos

pelas bactérias. Dessa forma, a busca pela

ecotoxicidade de biocompostos

tecnológicos frente a xenobióticos poderá

colaborar na descoberta de novas

alternativas mais eficazes e econômicas

para dispor resíduos sólidos e efluentes

industriais tóxicos.

REFERÊNCIAS

-ACKERMANN, V.F. Contaminação por

metais pesados, 2006, disponível em:

http://www.forumdaseguranca.com/forum/

viewtopic.php?t=548&start=0&postdays=0

&postorder=asc&highlight=lodo++cianeto

++metais+pesados; acesso em: 21 de out.

de 2008.

-Bacillus licheniformis ATCC 14580,

disponível em:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.

fcgi?db=genomeprj&cmd=Retrieve&dopt

=Overview&list_uids=13082, acesso em

22 de set. de 2008.

-Bacillus, disponível em:

http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/

Bacillus, acesso em: 18 de set de 2008.

-Bacillus, disponível em

http://gsbs.utmb.edu/microbook/ch015.htm

Peter C.B. Turnbull, acesso em: 8 de out.

de 2008.

-Identification of Bacillus species, disponível

em: http://www.hpa-

standardmethods.org.uk/documents/bsopid/pdf

/bsopid9.pdf, acesso em: 23 de out. de 2008.

-EVANGELISTA, E. Como funcionam as

substâncias tóxicas, disponível em

http://ambiente.hsw.uol.com.br/substancias-

toxicas4.htm, acesso em 30 de out. de 2008.

-INSTRUÇÕES DE USO, disponível em:

www.enzilimp.com.br, acesso em: 5 de abril

de 2008.

-TRABULSI, L. O Mundo das Bactérias,

disponível em:

http://drauziovarella.ig.com.br/ponto/bacterias.

asp, acesso em: 24 de agosto de 2008.

-ABNT Associação Brasileira de Normas

Técnicas, NBR 10.004:2004.

-BEVERIDGE, T.J.; MURRAY, R.G.E. Sites

of metal deposition in the cell wall of Bacillus

subtilis, J. Bacteriol. 141 (1980) 876–887.

-BEZVERBNAYA, I.P.; BUZOLEVA, L.S.

and KHRISTOFOROVA, S., 2005. Metal-

resistance heterotrophic bacteria in Coast

waters of Primorye. Russ. J. Mar. Biol., 31: 73-

77.

-BRIERLEY, J.A. Biosorption of Heavy

Metals,Production and Application of Bacillus-

Based Product for use inMetal Biosorption,

CRC Press, Boca Raton, 1990, pp. 305–312.

-EL-HELOW, E.R.; SABRY, S.A.; AMER,

R.M. Cadmium biosorption by a cadmium

resistant strain of Bacillus thuringiensis:

Regulation and optimization of cell surface

affinity for metal cations, BioMetals 13

(2000) 273–280.

-Deutscher, J; Reizer, J; Fischer, C;

Galinier, A; Saier, MH, Jr; Steinmetz, M.

Loss of protein kinase-catalyzed

phosphorylation of HPr, a phosphocarrier

protein of the phosphotransferase system,

by mutation of the ptsH gene confers

catabolite repression resistance to several

catabolic genes of Bacillus subtilis. J

Bacteriol. 1994

-GADD, G.M. Heavy metal accumulation

by bacteria and other microorganisms,

Experientia 46 (1990) 834–840.

-GAYLARDE, C. C.; BELLINASO, M.

L.; MANFIO, G. P. Aspectos Biológicos e

Técnicos da Biorremediação de

Xenobióticos, 2005. Disponível em:

http://www.esb.ucp.pt/twt/olimpiadasbio/

MyFiles/MyAutoSiteFiles/FontesInformac

ao253906202/samorais/Biorremediacao.pd

f. Acesso em: 25 mar. 2008.

-GOURDON, R.; BHENDE, S.; RUS, E.;

SOFER, S. Comparison of cadmium

biosorption by gram-positive and gram-

negative bacteria from activated sludge,

Biotechnol. Lett. 12 (1990) 839–842.

-GRIFFITHS, A. J., HUGHES, D.E. and

Thomas, D. Some aspects of microbial

resistance to metal pollution. In M. J. Jones

(Ed.): Minerals and the Environment, pp.

387-394. Institution of Mining and

Metallurgy, Washington, D.C. (1975)

-GÜMGÜM, B.; ÜNLÜ, E.; TEZ, Z.;

GÜLSÜN, Z. Heavy metal pollution in water,

sediment and fish from Tigris River in Turkey,

Chemosphere 29 (1994) 111–116.

-KONEMAN, E. W.; ALLEN, S. D.; JANDA,

W. M.; SCHRECKENBERGER, P. C.; WINN

Jr., W. C. Diagnostic Microbiology., 5ª ed.

Lippincott. Philadelphia, New York, 1997.

-JORDÃO, C.P.;SILVA, A.C.da; PEREIRA,

J.L.;BRUNE, W. Contaminação por cromio de

águas de rios proveniente de curtumes em

Mina Gerais. Departamento de Química,

Universidade Federal de Viçosa-MG. Revista

Química Nova v. 22 n. 1 São Paulo, 1999.

-MAYERS, I.T.; BEVERIDGE, T.J. The

sorption of metals to Bacillus subtilis walls

from dilute solutions and simulated Hamilton

Harbour (Lake Ontario) water, Can. J.

Microbiol. 35 (1989) 764–770.

-MILANEZ, K. W.; KNIESS, C. T.;

BERNADIN, A. M.; RIELLA, H. G.;

KUHNEN, N. C. Caracterização de pigmentos

inorgânicos à base de Fe, Zn e Cr utilizando

resíduo de Galvanoplastia como matéria-

prima, 2005. Disponível em:

http://www.scielo.br/pdf/ce/v51n318/25586.pd

f. Acesso em: 25 julh. 2008.

- MOLINA, M. A. B. Avaliação de caldo de

cana-de-açúcar para obtenção de 2,3-

butanodiol. 1995. Dissertação (Mestrado em

Tecnologia de Fermentação). Universidade de

São Paulo – USP, São Paulo.

-PELCZAR JR., J.M.; CHAN, E.C.S.;

KRIEG, N.R. Microbiologia Conceitos e

Aplicações. Vol. I, 2º edição. p. 524, 1996.

-PINTO, C. A.; Estudo da estabilização

por solidificação de resíduos contendo

metais pesados, 2005. Disponível em:

http://www.capes.gov.br/avaliacao/premio

s-capes-de-teses/2323. Acesso em: 11

jun.2008.

- SANTOS, K. C. R.; Aplicação de resinas

comerciais na remoção do cobre presente

em lodos galvânicos, 2006. Disponível em:

http://www.dominiopublico.gov.br/pesquis

a/DetalheObraForm.do?select_action=&co

_obra=24181. Acesso em: 08 Maio 2008.

-SHARMA, P.K. and RAO, K.H., Role of

a heterotrophic Paenibacillus polymyxa

bacteria in the bioflotation of some sulfide

minerals. Minerals & Metallurgical

Processing. 1999.

-SIMAS, R. Levantamento da Geração de

Resíduos Galvânicos e Minimização de

Efluentes Contendo Cianeto 2007,

disponível em

http://dspace.c3sl.ufpr.br/dspace/bitstream/

1884/10938/1/Disserta%C3%A7%C3%A3

o%20Completa%20-20Rui%20Simas.pdf,

acesso em 12 de outubro de 2008.

-SILVER, S.; SCHOTTEL, J. and WEISS,

A. Bacterial resistance to toxic metals

determined by extrachromosomal R-

factors. In J. M. Shaqgley and A. M.

Kaplan (Eds.): Proceedings 'the Third

International Biodegradation Symposium.

pp. 899-917. Applied Science Publishers,

London (1976).

-TURNBULL, P.C.B.; KRAMER, J.M.;

MELLING, J. Bacillus. p. 187. Inparker MT,

Druerden BI(eds): Systematic Bacteriology.

Topley and Wilson’s Principles of

Bacteriology, Virology and Immunity. Vol. 2,

Edward Arnold, Sevenoaks, England, 1990.

-VEITH, B.; HERZBERG, C.; STECKEL, S.;

FEESCHE, J.; MAURER, K.H.;

EHRENREICH, P.; BÄUMER, S.; HENNE,

A.; LIESEGANG, H.; MERKL, R.;

EHRENREICH, A.; GOTTSCHALK, G.

(2004) The complete genome sequence of

Bacillus licheniformis DSM13, an organism

with great industrial potential. J. Mol.

Microbiol. Biotechnol. 7(4):204-211.

-WINOGRADSKY, S. 1949 Microbiologie dut

Sol. Masson et Cie. Editeurs Libraires de

l'Academie de Medecine, Paris. 15-61