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Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Emerson Alves de Oliveira
Orientador: Dr. João Henrique Ghilardi Lago
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Moody, J.D. et al.; Applied and Enviromental Microbiology, Apr. 2001, p. 1476-1483
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
HAP’s - Hidrocarbonetos Aromáticos Policiclicos
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Benzeno C6H6
Grande classe de compostos
Apresentam diferença no número de anéis condensados
Geometria diversificada
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Fenantreno e Antraceno (HAP’s)
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
HAP’s = Hidrocarbonetos Aromáticos Policiclicos (C e H)
Fenantreno C14H10
Antraceno C14H10
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
HAP’s - Hidrocarbonetos Aromáticos Policiclicos
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Apresentam algumas características indesejáveis: São tóxicos, mutagênicos, cancerígenos e apresentam grande persistência ambiental.
HAP’s com menor número de anéis são mais solúveis e menos persistentes
HAP’s maiores apresentam maior persistência e podem ser potencialmente mais carcinogênicos
Apresentam bioacumulação através da cadeia alimentar
Fonte: Microbial metabolism os polycyclic aromatic hidrocarbons: isolation na characterization of a pyrene-degrading bacterium; Heitkamp, M.A. et al; Appl. Environ. Microbiol. 1988, 54(10):2549
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Fonte Natural de Hidrocarbonetos Aromáticos Policiclicos
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Combustível fóssil – Petróleo
Fonteimagem: http://www.inbec.com.br/pos-graduacao/especializacao-em-engenharia-de-pocos-de-petroleo-e-gas
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Fonte Natural de Hidrocarbonetos Aromáticos Policiclicos
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Combustão de derivados do petróleo
Fontes imagens : [1] http://mclarenslr.edublogs.org/2010/03/24/hello-world/ [2] http://www.wallpaper-source.com/template.php?page=2056
[1] [2]
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Hidrocarbonetos Aromáticos Policiclicos
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Amplamente difundidos
Fonteimagem: http://www.osmais.com/?ver=MTMwMjQ=
AR ÁGUA SOLO
HOMEM
Ingestão de alimentos
e água contaminados Contato com a pele Respiração
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Fonte Imagem: http://global.org.br/programas/13-anos-de-impunidade-pelo-maior-vazamento-de-oleo-em-duto-da-petrobras-na-baia-de-guanabara/
Vazamento de óleo em duto da Petrobrás na Baía de Guanabara
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
A Biorremediação é um processo natural de tratamento de resíduos e solos contaminados, principalmente por derivados de petróleo. O processo cria condições ambientais especificas para ampliar a capacidade natural de alguns micro-organismos de transformar contaminantes orgânicos em gás carbônico, água e biomassa. Essa unidade mantém uma das mais modernas instalações para a realização de tratamento de solos e áreas degradadas por hidrocarbonetos, com tecnologia trazida da Alemanha e aprimorada pelos técnicos da Resicontrol para acelerar o processo de descontaminação, com o uso de filtros biológicos potentes que reduzem os impactos das emissões gasosas do processo. Possui capacidade licenciada para tratar 350 mil toneladas anuais de resíduos. Custo do Tratamento de solo contaminado é de R$ 1.250,00 / Tonelada
Biorremediação
Fonte: http://www2.estre.com.br/unidades.php#uni1n
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Fonte Imagem: http://www2.estre.com.br/unidades.php#uni1n
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Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Fonte Imagem: http://www2.estre.com.br/unidades.php#uni1n
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Fonte Imagem: http://www2.estre.com.br/unidades.php#uni1n
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Fonte Imagem: http://www2.estre.com.br/unidades.php#uni1n
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Fonte Imagem: http://www2.estre.com.br/unidades.php#uni1n
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Fonte Imagem: http://www2.estre.com.br/unidades.php#uni1n
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Fonte Imagem: http://www2.estre.com.br/unidades.php#uni1n
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Resumo Culturas de Micobacterium sp. Strain PYR-1 foram dosadas com fenantreno ou antraceno e após 14 dias de incubação degradaram 92 e 90% do antraceno e do fenantreno respectivamente. Fenantreno e antraceno são hidrocarbonetos aromáticos tricíclicos, que não apresentam riscos genotóxicos ou carcinogênicos para saúde humana como outros hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) de alto peso molecular, porém ambos tem se mostrado tóxicos para peixes e algas. Micro-organismos com capacidade de degradar hidrocarbonetos vem despertando interesse de pesquisadores no mundo inteiro, compreender os processos metabólicos e mapear os compostos que são gerados é fundamental para desenvolver aplicações.
Fonte Imagem: Moody, J.D. et al.; Degradation of phenanthrene and anthracene by cell suspension of Mycobacterium sp. PYR-1, Appl. Environmental Microbiology, apr. 2001, p. 1476-1483
Lactococcus lactis + glicose → energia + ácido láctico (substrato orgânico)
Nitrosomonas europaea + amônia → energia + nitrito (substrato inorgânico)
Fonte Imagem: http://pt.scribd.com/doc/56678311/Aula7-Metabolismo-Microbiano
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
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Fonte de Carbono e Energia
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Fonte : L.D Bushnell and H. F. Haas; Kansas Agricultural Experiment Station; October 1, 1940
Micro-organismos capazes de degradar hidrocarnonetos- 1940
Metanomonas methanica (Metano)
Bacillus hexacarbovorum (Tolueno e Xilol)
Micrococcus paraffinae (Cera de Parafina)
Bacterium aliphaticum (cadeias abertas)
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Fonte imagem: http://www.utexas.edu/faculty/council/2000-2001/memorials/SCANNED/van_baalen.pdf
Dr. Chase Van Baalen
1925 - Michigan
1986 – Texas
Mycobacterium sp. Strain PYR-1 = Mycobaterium vanbaalenii é uma homenagem ao Professor Chase.
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Fonte Imagem:e Texto : http://www.epsjv.fiocruz.br/upload/d/cap3.pdf
Mycobacterium
Apesar de sua composição de parede, sugerir que este gênero seja estudado entre as bactérias Gram-positivas, estes bastonetes finos, variando entre 0,3 a 0,6µ por 0,5 a 4,0µ, não se coram com facilidade por métodos comuns.
Mycobacterium spp. Corado pelo método de Ziehl-Neelsen
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Fonte Imagem: Microbial metabolism os polycyclic aromatic hidrocarbons: isolation na characterization of a pyrene-degrading bacterium; Heitkamp, M.A. et al; Appl. Environ. Microbiol. 1988, 54(10):2549 Fonte Texto: http://www.epsjv.fiocruz.br/upload/d/cap3.pdf
O gênero Mycobacterium pertence à família Mycobacteriaceae e contém grande número de espécies, porém a maioria só apresenta importância clínica como oportunistas de imunocomprometidos. Duas espécies, em especial, são responsáveis por duas doenças importantes, a Hanseníase e a Tuberculose.
Mycobacterium Possuem a característica de ser álcool-ácido resistentes (BAAR), devido a presença de ácido micólico e outros lipídeos complexos em sua parede. Além disso, não formam esporos e são aeróbios.
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Fonte Imagem: http://www2.estre.com.br/unidades.php#uni1n
Técnicas Utilizadas
CG / EM
HPLC (Tempos de retenção)
Absorção de UV-Visível
RMN de H1 e C13 e comparação com dados da literatura
Fonte Imagem: Moody, J.D. et al.; Degradation of phenanthrene and anthracene by cell suspension of Mycobacterium sp. PYR-1, Appl. Environmental Microbiology, apr. 2001, p. 1476-1483
Antraceno degradação
Rompimento do anel
Dioxigenases
Monooxigenases
Fonte Imagem: Moody, J.D. et al.; Degradation of phenanthrene and anthracene by cell suspension of Mycobacterium sp. PYR-1, Appl. Environmental Microbiology, apr. 2001, p. 1476-1483
Fenantreno degradação
Dioxigenases
Monooxigenases
Degradation of Phenanthrene and Antracene by Cell Suspensions of Mycobacterium sp. Strain PYR-1
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
FIM