Atividades Microbianas e Xenobióticos

Atividades Microbianas com Relevância Ecológica

• O estudo abrange atividades microbianas com relevância ecológica.

Introdução - Xenobióticos

• Xenobióticos são substâncias químicas presentes em pesticidas, inseticidas e outros produtos artificiais.
• São estranhas ao organismo e encontradas no solo, mananciais, plásticos e produtos de limpeza.
• Podem se tornar poluentes, causando toxicidade e concentração indesejáveis.

Introdução - Microrganismos

• Microrganismos têm papel fundamental nos ciclos biogeoquímicos.
• São os principais responsáveis pela degradação ambiental de muitos xenobióticos.

Processos de Degradação - Abióticos

• Compostos Orgânicos:
  • Hidrólise
  • Fotólise
  • Dissociação
• Compostos Inorgânicos:
  • Complexação
  • Oxidação-redução
  • Polimerização

Degradação Biótica - Biodegradação

• a) Biodegradação: transformação de compostos orgânicos por meio da atividade metabólica de organismos (especialmente microrganismos), resultando em CO2 e água.
• b) Biotransformação: conversão de um composto orgânico em uma estrutura molecular alterada, podendo afetar sua toxicidade.
  • Compostos orgânicos podem ser biodegradáveis, persistentes ou recalcitrantes.

Compostos Orgânicos de Acordo com a Periculosidade

• a) Compostos facilmente biodegradáveis e não tóxicos.
• b) Compostos facilmente biodegradáveis e tóxicos.
• c) Compostos não biodegradáveis e não tóxicos.
• d) Compostos não biodegradáveis e tóxicos.

Biodegradabilidade

• A suscetibilidade de um composto à ação de microrganismos depende de:
  • Características físicas do composto.
  • Características químicas do composto.
  • Disponibilidade dos microrganismos.

Processos Enzimáticos na Biodegradação

• Oxidação
• Hidroxilação
• Redução
• Hidrólise
• Descarboxilação
• Dehalogenação
• Conjugação
• Dealquilação

Biorremediação

• É um processo de tratamento que usa a ocorrência natural de microrganismos para degradar substâncias perigosas, transformando-as em substâncias menos ou não tóxicas.
  • Biorremediação natural: processo passivo de transformação de contaminantes em produtos finais inócuos.
  • Biorremediação acelerada: emprega técnicas para estimular a degradação, por exemplo, adicionando oxidantes, substratos e nutrientes inorgânicos, ou microrganismos específicos.
  • Biorremediação "in situ": tratamento do resíduo no local.
  • Biorremediação "ex situ": remoção física do material contaminado, seguindo-se o tratamento em outro local.

Biorremediação - Importância

• Importante estratégia para remediar solos e águas subterrâneas.
• Vantagens:
  • Aproveita os processos biogeoquímicos naturais.
  • Destrói ou imobiliza contaminantes, sem transferir para outro meio.
  • Preserva recursos financeiros, comparado a outras tecnologias de remediação.

Contaminantes - Espécies Utilizadas

• Uma tabela lista os contaminantes e espécies de microrganismos usadas para a biorremediação, como Pseudomonas, Achromobacter, Bacillus para anéis aromáticos, entre outros.

Categorias de Biodegradabilidade

• 1. Rapidamente biodegradáveis: equilíbrio ambiental instantâneo, concentração tende para zero após o lançamento.
• 2. Praticamente biodegradáveis: meia-vida inferior ao tempo de residência no ambiente, não ocorrendo acúmulo.
• 3. Pouco biodegradáveis (persistentes): meia-vida superior ao tempo de residência, persistindo por longos períodos mesmo após o fim do uso.
• 4. Não biodegradáveis ou recalcitrantes: degradação próxima de zero, não ocorre mineralização significativa por microrganismos e ocorre acúmulo, sem atingir equilíbrios de concentração.