Isolamento e caracterização de microrganismos com potencial para otimização do processo de digestão anaeróbia

Abstract

A prospecção, caracterização das funções metabólicas e relações ecológicas de microrganismos podem ser útil para otimizar sistemas de engenharia que tratam resíduos orgânicos e produzem energia renovável na forma de biogás. Este trabalho teve como objetivo isolar e caracterizar grupos funcionais bacterianos para a construção de um inóculo com potencial para otimizar o tratamento de resíduos sólidos orgânicos e produção de biogás em reatores anaeróbios. Os microrganismos foram isolados de sedimento de reservatório urbano com meios de cultura seletivos para cada grupo funcional bacteriano. Foram isoladas 60 cepas bacterianas: 10 bactérias heterotróficas cultiváveis (BHC), utilizadas como grupo controle, 10 bactérias lipolíticas (BL), 10 bactérias proteolíticas (BP), 10 bactérias amilolíticas (BAm) e 20 bactérias acidogênicas (BAc). As cepas isoladas (60) foram caracterizadas morfotintorialmente, submetidas a teste de oxidação e fermentação (OF) de carboidrato (45) e testes de sobrevivência (42) em diferentes condições de temperatura e pH. Os resultados positivos em cada teste foram considerados pré-requisito para a submissão a teste de antagonismo (20) para seleção de bactérias capazes de crescer em inter-relações ecológicas harmônicas para construção dos consórcios bacterianos. Dois consórcios com maior diversidade metabólica foram encapsulados pelo método de extrusão e a viabilidade das macropérolas formadas foi analisada pela técnica de Pour Plate. A análise dos resultados mostrou que, das 60 cepas isoladas, 75% apresentaram parede celular Gram-negativa, 20% Gram-positiva e 5% foram viáveis, mas não cultiváveis; dos 45 submetidas ao teste de OF: 93% foram classificados como anaeróbias facultativas e 3% foram inertes; entre as 40 submetidas a testes de sobrevivência: 100% sobreviveram à 40ºC e 70% à 45ºC; 90% sobreviveram em pH 5 e 97% em pH 6. As combinações de cepas realizadas a partir do teste de antagonismo permitiu a construção de 33 consórcios formados por duas cepas bacterianas e 11 consórcios formados por 3 cepas. A análise da viabilidade do processo de encapsulação mostrou que ambos os inóculos (C 1 e C 2 ) mantiveram a viabilidade das cepas bacterianas para o período de 24 hora e sete dias, em que a quantificação do consórcio C foi 1 de 5,53×1010 est. e 2,05×108 UFC/g, enquanto o consórcio C foi de 6,17×1010 est. e 4,8×108 2 UFC/g, respectivamente. A prospecção de grupos funcionais bacterianos permitiu a construção de inóculos com ampla diversida