DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA BIORREMEDIAÇÃO

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- Inserção de genes que codificam enzimas catabólicas especificas para a molécula-alvo;

- Inserção de genes que conferem resistência a compostos inibitórios do ambiente ou aos produtos de degradação da molécula-alvo;

Inserção de genes ou alterações genéticas que auxiliam na solução de problemas ligadas a baixa concentração do poluente, como, por exemplo, aumento da captação/absorção do composto pela célula ou da expressão da enzima. (GAYLARDE, 2005, p.40).

Essa inserção é feita em bactérias, geralmente através de plasmídeos ou transponsons, mas um problema encontrado nessa técnica é a instabilidade de seus genes exógenos, pois na divisão das células o plasmídeo de interesse não se multiplica, assim sendo melhor a inserção de transponsons (2005).

Quando esses microrganismos são inseridos no meio ambiente e o único substrato desses é o poluente, a multiplicação das células terminara quando o mesmo tiver em baixas concentrações do mesmo.

Contudo os OGMs podem causar efeitos indesejados, como:

- Perder a atividade antes que a concentração do poluente atinja níveis desejados;

- Competição com a microbiota local, podendo extingui-los;

- Troca de material genético de organismos geneticamente modificados e a espécie nativa;

- Desequilíbrio no ambiente, podendo levar a degradação ambiental;

- Impossibilidade de eliminar esses microrganismos depois que fazem seu trabalho (GAYLARDE, 2005, p.41).

Nesse caso é necessário que o microrganismo seja construído de modo que seus efeitos no meio ambiente sejam mínimos ou seu tempo de sobrevivência seja limitado. Assim, sendo inserido em seu código genético o limite de espaço físico e tempo de vida, já que impossível o confinamento físico desses microrganismos. Por exemplo, genes que possuam atributos de sobreviverem apenas em condições de poluição, ou elementos suicidas, que controla a produção de proteína na ausência de poluentes.

Portanto, há um problema nessas técnicas, pois pesquisas mostram que após a morte desses OGMs, o material genético pode continuar no local, podendo ser transferidos para outras células, por meio de transformação, por bactérias competentes (2005).

Tipos de Bioremediação

A biorremediação é uma tecnologia complexa, pois a sua realização acontece em etapas que compreendem o estudo do ambiente, do tipo de contaminante e dos ricos que podem eventualmente ocorrer durante sua aplicação. Logo, faz-se necessário uma caracterização e quantificação do poluente, assim como, uma avaliação biológica, geológica, geofísica e hidrológica do local contaminado. Entretanto, as avaliações biológicas ocorrem em primeira estância em laboratórios, e com base nos dados dessa analise é escolhido uma técnica de biorremediação mais adequada para situação.

Desta forma, as técnicas de biorremediação conhecidas são denominadas de “in situ” e “ex situ”, sendo que na primeira não há necessidade de remoção do substrato contaminado, realizando-se o procedimento no próprio local poluído, já na segunda, é necessário remover o substrato, ocorrendo a remediação fora do local contaminado.

Há métodos que utilizam a técnica in situ e ex situ juntas, como na bioaumentação que consiste na adição de culturas bacterianas tanto autóctones, ou seja, presentes em alimentos in-natura nos equipamentos de processo ou no ambiente, quanto alóctones que fazem parte da microbióta transitória, já que esta combinação tem sua efetividade comprovada na degradação dos poluentes encontrados no local em estudo, desde que se garanta o consórcio e o número adequado de microrganismos. Outro método que pode ser realizado pelas duas técnicas é a bioestimulação, que só é eficaz quando há populações microbianas degradadoras no próprio substrato (Yakubu 2007), pois esta estimula crescimento da microbiota nativa, por meio de nutrientes, regulação de pH, aeração e temperatura.

A biorremediação intrínseca ou atenuação natural é uma técnica realizada in situ, na qual o contaminante permanece no local e a descontaminação ocorre através de processos físicos, químicos e biológicos naturais, como volatilização e biodegradação, esses procedimentos ocorrem de maneira muito lenta, exigindo o monitoramento do local, visando à proteção da saúde humana e ambiental. O sistema de landfarming é realizado tanto in situ quanto ex situ sendo aplicado para o tratamento da fase sólida de solos contaminados (Boopathy 2000), na qual os microrganismos da camada superficial do solo são estimulados a degradar os poluentes transformando-os em substâncias inertes como CO2 e água, por meio do revolvimento do solo.

O método de bioventilação é habitualmente utilizado para o tratamento de solos contaminados, no qual se introduz oxigênio no substrato para estimular a atividade dos micróbios aeróbios, pode ser tanto in situ ou ex situ.

Na compostagem ocorre à descontaminação de solos, realizado por microrganismos aeróbios pela técnica ex situ, nessa técnica o substrato contaminado é removido do local de origem, com ou sem aeração, controlando-se a lixiviação e o escoamento superficial dos líquidos. Para o tratamento de líquidos ou suspensões ex situ, pode-se utilizar biorreatores. Neste método, a biodegradação ocorre em um recipiente ou reator (Boopathy 2000), onde o material contaminado é misturado com água, que é agitada mecanicamente, aumentando a homogeneidade dos poluentes e sua disponibilidade aos microrganismos, após a redução dos contaminantes a suspensão é desidratada e a água pode ser reutilizada no biorreator. Essa técnica possui a vantagem de degradação rápida de poluentes, porém é de alto custo. É possível utilizar biofiltros para realizar o tratamento de poluentes voláteis por meio da utilização de colunas de captação microbiana, evitando que os contaminantes sejam emitidos na atmosfera (Boopathy 2000).

O método conhecido como pump and treat é utilizado para o tratamento de águas subterrâneas, consistindo no seu bombeamento para a superfície, procedendo-se a descontaminação ex situ e posteriormente, pela reinjeção da água tratada (Boopathy 2000). Segundo Mulligan et al. (2001), a utilização de biossurfactantes em diversos tipos de substrato contaminados proporciona altas taxas de remoção de poluente,