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Tipo documento: Tese
Título: Diversidade e funcionalidade de fungos endofíticos na remediação do mercúrio
Autor(es): Souza, William Pietro de
Orientador(a): Cunha, Catia Nunes da
Coorientador: Soares, Marcos Antônio
Membro da Banca: Cunha, Catia Nunes da
Membro da Banca: Morais, Eduardo Beraldo de
Membro da Banca: Almeida, Euziclei Gonzaga de
Membro da Banca: Mendes, Tiago Antônio de Oliveira
Membro da Banca: Souza, Hilton Marcelo de Lima
Resumo : O mercúrio é um metal pesado que, quando utilizado incorretamente no processamento do ouro, representa uma importante fonte de contaminação do ambiente, com risco de bioacumulação. Nessa perspectiva, estratégias de remediação que envolve a utilização de sistemas biológicos, como, por exemplo, microrganismos, são consideradas ideais. Desse modo, nosso objetivo foi de determinar o efeito da contaminação do mercúrio na comunidade de fungos endofíticos e investigar o potencial biotecnológico dos fungos endofíticos na biorremediação de solos contaminados com mercúrio. O isolamento dos fungos endofíticos das raízes de Aeschynomene fluminensis (A) e Polygonum acuminatum (P) em locais com (+Hg) e sem (-Hg) mercúrio, no Pantanal-MT, ocorreu por métodos dependentes e independentes de cultivo. Uma linhagem de cada espécie isolada foi submetida a testes de tolerância ao mercúrio, através do crescimento do micélio em meio BDA suplementado com 30 µg.mL-1 de Hg+2. No controle não houve a adição de Hg+2. As linhagens foram avaliadas diariamente e, com base no diâmetro do micélio, calcularam-se a taxa de crescimento (µ) e o Índice de Tolerância (IT). Linhagens que apresentaram IT ≥ 0.9 foram selecionadas para determinar a máxima concentração de mercúrio que inibe o crescimento micelial (CMI) e a capacidade de biorremediação in vitro de Hg+2. A comunidade de fungos endofíticos cultiváveis foi representada por 190 linhagens e, com base na região ITS, as linhagens isoladas foram agrupadas em 70 espécies. Para a análise independente de cultivo, obtivemos 6.228.702 sequências fúngicas de alta qualidade da região LSU com Illumina Miseq, cujas sequências foram distribuídas em 419 OTUS. Ambas as análises mostraram que o mercúrio estrutura as comunidades de fungos endofíticos. Com relação a tolerâncias das linhagens cultiváveis ao mercúrio, 32 linhagens (45,7%) apresentaram IT superior a 0,9, sendo que para maioria dessas linhagens resistentes (84,7%), o CMI ficou acima de 600 μg.mL-1 de Hg +2. Pela capacidade de biorremediação in vitro e tolerância ao Hg+2, as linhagens Curvularia geniculata P1, Lindgomycetaceae P87, Aspergillus A31 e Westerdykella sp. P71 foram selecionadas para ensaios de biorremediação, bioacumulação in vitro e promoção de crescimento de Aeschynomene fluminensis e Zea mays em solo com e sem a adição de Hg+2 . Cerca de 86 a 100% do mercúrio foi retirado do meio de cultura por essas linhagens. As plantas inoculadas acumularam maior biomassa seca, e a bioacumulação de Hg+2 nos tecidos vegetais foi favorecida pela inoculação. As concentrações de Hg+2 residual do solo foram reduzidas significativamente nas plantas inoculadas. Diante dos dados, fica claro que o mercúrio promove mudanças na composição das comunidades de fungos endofíticos e que a inoculação de A. fluminensis e Z. mays com as linhagens de fungos endofíticos resistentes ao mercúrio melhoram o crescimento do hospedeiro e a fitoextração do mercúrio. Portanto, as linhagens são promissoras para aprimorar a fitorremediação do Hg+2 , representando uma alternativa ecologicamente viável para a descontaminação de ambientes, especialmente áreas úmidas contaminadas com altas concentrações de Hg+2.
Resumo em lingua estrangeira: The mercury is a heavy metal that when incorrect used in gold processing, represents an important source of environmental contamination, with bioaccumulation risk. In this perspective, remediation strategies involving the use of biological systems such as microorganisms are considered ideal. Thus, our objective is to determine the mercury contamination effect in the community of endophytic fungi and to investigate the biotechnological potential of endophytic fungi in the bioremediation of soils contaminated with mercury. The endophytic fungi isolation of Aeschynomene fluminensis (A) and Polygonum acuminatum (P) roots at sites with (+ Hg) and without (- Hg) mercury in Pantanal-MT occurred by dependent and independent methods of culture. A strain of each isolated species was submitted to mercury tolerance tests, through the mycelium growth in BDA medium supplemented with 30 μg.mL-1 of Hg+2. In the control there was not addition of Hg+ 2. The strains were daily evaluated and based on the mycelium diameter, the growth rate (μ) and the Tolerance Index (TI) were calculated. The strains with IT ≥ 0.9 were selected to determine the maximum concentration of mercury that inhibits mycelial growth (MIC) and the in vitro bioremediation capacity of Hg+2. The cultivable endophytic fungi community was represented by 190 strains and based on the ITS region, the isolated strains were distributed in 70 species. For the independent culture analysis, we obtained 6.228.702 fungal sequences of high quality from the LSU region with Illumina Miseq, whose sequences were distributed in 419 OTUS. Both analyzes showed that mercury structures endophytic fungi communities. In relation to the tolerance of cultivable strains to mercury, 32 lines (45.7%) had IT higher than 0.9, and in most of these resistant strains (84.7%) the MIC was above 600 μg mL -1 of Hg+2. By the capacity of in vitro bioremediation and tolerance to Hg+2, the C. geniculata P1, Lindgomycetaceae P87, Aspergillus sp. A31 and Westerdykella sp. P71 strains were selected for bioremediation, in vitro bioaccumulation and A. fluminensis and Z. mays growth promotion in soil with and without the addition of Hg+2. About 86 to 100% of the mercury was removed from the culture medium by these strains. The inoculated plants accumulated higher dry biomass and the Hg+2 bioaccumulation in plant tissues was favored by inoculation. The concentrations of Hg+2 soil residual was reduced in the inoculated plants. In face of the data, it is clear that mercury promotes changes in the composition of endophytic fungi communities and that A. fluminensis and Z. mays inoculation with resistant endophytic fungi strains to mercury improves host growth and mercury phytoextraction. Therefore, the strains are promising to improve the Hg+2 phytoremediation, representing an ecologically viable alternative for environments decontamination, especially wetlands contaminated areas with high concentrations of Hg+2.
Palavra-chave: Biorremediação
Bioacumulação
Metal pesado
Área úmida
Fitoextração
Fitorremediação
Palavra-chave em lingua estrangeira: Bioremediation
Bioaccumulation
Heavy metal
Wetland
Phytoextraction
Phytoremediatio
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUC - Cuiabá
Departamento: Instituto de Biociências (IB)
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biodiversidade – Rede Pró-Centro-Oeste - PPGBB
Referência: SOUZA, William Pietro de. Diversidade e funcionalidade de fungos endofíticos na remediação do mercúrio. 2017. 189 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia e Biodiversidade) - Rede Pró-Centro-Oeste, Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Biociências, Cuiabá, 2017.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/6200
Data defesa documento: 1-Dec-2017
Aparece na(s) coleção(ções):CUC – IB – PPGBB – Teses de doutorado

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