Potencial biotecnológico de bactérias isoladas a partir de consórcios provenientes de água de produção em reservatórios de petróleo no Brasil

dc.contributor.advisorLima, Lucymara Fassarella Agnez
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1083882171718362pt_BR
dc.contributor.authorCastro, Jenielly de Noronha Ferreira de
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4357187902075718pt_BR
dc.contributor.referees1Uchôa, Adriana Ferreira
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6644671747055211pt_BR
dc.contributor.referees2Sousa Júnior, Francisco Canindé de
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3721560802857426pt_BR
dc.contributor.referees3Passaglia, Luciane Maria Pereira
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3496070172209437pt_BR
dc.contributor.referees4Vainstein, Marilene Henning
dc.contributor.referees4Latteshttp://lattes.cnpq.br/1152828531273019pt_BR
dc.date.accessioned2022-03-28T20:07:10Z
dc.date.available2022-03-28T20:07:10Z
dc.date.issued2021-12-22
dc.description.abstractDuring the oil and gas extractive processes, production water is also formed, which is composed of organic and inorganic matter, in addition to microorganisms. The microbiota of this environment, adapted to extreme conditions, has great potential for application in biotechnological processes, such as bioremediation and/or MEOR (Microbial Enhance Oil Recovery). Within this context, this study aimed at the isolation, identification and characterization of bacteria from three consortia, previously obtained from production water. A total of 16 bacteria were isolated, fifteen of which were selected for metabolic characterization from functional assays. The isolates were selected according to their ability to use hydrocarbons as a carbon source. For this, growth curves were prepared using minimal medium supplemented with petroleum as the only carbon source. Considering the degradation of hydrocarbons, the test with redox indicator 2,6 - DCPIP (2,6- Dichlorophenolindophenol) was used and tests such as Emulsification Index, droplet collapse and oil dispersion were applied to evaluate the production of biosurfactants/ bioemulsifiers. The results obtained from the degradation tests confirmed the ability of fifteen isolates to use oil and other hydrocarbons as the only carbon source. The tests carried out for the production of biosurfactants confirmed the ability of these isolates to produce biosurfactants and/or form an emulsion. Based on the 16S gene sequence, the isolates were identified as belonging to the genera Bacillus pumillus/safensis, Acinetobacter baumanii, Staphylococcus cohnii, Ochrobactrum sp. and Citrobacter amalonaticus. Among the isolates, four were selected and had their genomes sequenced, being identified as Bacillus safeensis (2), Ochrobactrum (1) and Acinetobacter baumanii (1). The isolate AP1BH01-1, classified as a member of the genus Ochrobactrum, was designated as a new species, since it does not group with another species of the genus. The genomes of the sequenced isolates showed a great diversity of genes whose products are involved in the degradation of aliphatic and aromatic hydrocarbons, as well as genes encoding proteins involved in the synthesis of biosurfactants and bioemulsifiers. Several genes related to products that confer resistance to heavy metals were also identified. The data obtained through functional assays and genome mining of the isolates revealed promising profiles in hydrocarbon degradation processes and production of biosurfactants for application in bioremediation of environments contaminated with hydrocarbons and/or application in MEOR to improve extraction in mature wells.pt_BR
dc.description.resumoDurante os processos extrativos de petróleo e gás ocorre também a formação da água de produção, que é composta por matéria orgânica e inorgânica, além de microrganismos. A microbiota desse ambiente, adaptada a condições extremas, apresenta grande potencial para aplicação em processos biotecnológicos, tais como a biorremediação e/ou MEOR (Microbial Enhance Oil Recovery). Dentro desse contexto, este estudo visou o isolamento, identificação e caracterização de bactérias provenientes de três consórcios, previamente obtidos a partir de água de produção. Um total de 16 bactérias foram isoladas, sendo quinze delas selecionadas para a caracterização metabólica a partir de ensaios funcionais. Os isolados foram selecionados de acordo com a capacidade de utilizar hidrocarbonetos como fonte de carbono. Para isso, curvas de crescimento foram elaboradas utilizando meio mínimo suplementado com petróleo como única fonte de carbono. Considerando avaliar a degradação de hidrocarbonetos, o teste com indicador redox 2,6 - DCPIP (2,6-Dichlorophenolindophenol) foi empregado e ensaios como o Índice de Emulsificação, colapso da gota e dispersão do óleo foram aplicados para avaliação da produção de biossurfactantes/bioemulsificantes. Os resultados obtidos a partir dos ensaios de degradação confirmaram a capacidade de quinze isolados utilizarem o petróleo e outros hidrocarbonetos como única fonte de carbono. Os testes realizados para produção de biossurfactantes confirmaram a capacidade desses 15isolados em produzir biossurfactantes e/ou formar emulsão. Com base na sequência do gene 16S os isolados foram identificados como pertencentes aos gêneros Bacillus pumillus/safensis, Acinetobacter baumanii, Staphylococcus cohnii, Ochrobactrum e Citrobacter amalonaticus. Dentre os isolados, quatro foram selecionados e tiveram seus genomas sequenciados, sendo identificados como Bacillus safensis (2), Ochrobactrum (1) e Acinetobacter baumanii (1). O isolado AP1BH01-1, classificado como membro do gênero Ochrobactrum, foi designado como uma nova espécie, uma vez que ele não se agrupa com outra espécie do gênero. Os genomas dos isolados sequenciados apresentaram grande diversidade de genes cujos produtos estão envolvidos na degradação de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, bem como genes codificadores de proteínas envolvidas na síntese de biossurfactantes e bioemulsificantes. Diversos genes relacionados a produtos que conferem resistência a metais pesados também foram identificados. Os dados obtidos através dos ensaios funcionais e mineração do genoma dos isolados revelaram perfis promissores em processos de degradação de hidrocarbonetos e produção de biossurfactantes para aplicação em biorremediação de ambientes contaminados com hidrocarbonetos e/ou aplicação em MEOR para melhorar a extração em poços maduros.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.identifier.citationCASTRO, Jenielly de Noronha Ferreira de. Potencial biotecnológico de bactérias isoladas a partir de consórcios provenientes de água de produção em reservatórios de petróleo no Brasil. 2021. 132f. Tese (Doutorado em Bioquímica e Biologia Molecular) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46709
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULARpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectBiodegradação de hidrocarbonetospt_BR
dc.subjectBiossurfactantespt_BR
dc.subjectÁgua de produçãopt_BR
dc.subjectPetróleopt_BR
dc.subjectBioinformáticapt_BR
dc.titlePotencial biotecnológico de bactérias isoladas a partir de consórcios provenientes de água de produção em reservatórios de petróleo no Brasilpt_BR
dc.title.alternativeBiotechnological potential of bacteria isolated from consortiums from production water in oil reservoirs in Brazilpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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