Pereira, Sônia Valéria

Silva-Júnior, Flavio Manoel Rodrigues da

Portuguese

Archives of the Faculty of Veterinary Medicine UFRGS

NOTA CIENTÍFICA Revista Brasileira de Biociências, Porto Alegre, v. 5, supl. 2, p. 903-905, jul. 2007   Introdução O aumento populacional e o desenvolvimento industrial acelerado têm contribuído para o despejo desenfreado de resíduos sólidos e líquidos, os quais aumentam em grande escala o número de áreas contaminadas, acentuando assim, os problemas ambientais [1]. A remoção de poluentes do ambiente pode ser realizada por vias biológicas e a este processo dá-se o nome de biorremediação [2].  O isolamento de microrganismos de áreas contaminadas (indígenas) pode facilitar a seleção de agentes despoluidores eficientes para os estudos de biorremediação. Ensaios prévios em escala de laboratório devem ser realizados visando avaliar o potencial biorremediador, verificando o grau de degradação dos contaminantes, a tolerância dos microrganismos ao estresse [3], bem como o efeito de variáveis abióticas que afetam o crescimento desses organismos [4]. Atrelado a esses ensaios, é também relevante o estudo ecológico das estratégias de colonização da comunidade microbiana nas áreas perturbadas. Atlas & Bartha [5] enfatizam que populações de estratégia pioneira (r) prevalecem em condições instáveis, uma vez que alocam grande parte dos recursos para reprodução, enquanto que populações de estratégia sucessora (k), de crescimento lento, possuem maior especificidade pelo substrato e são mais sensíveis a perturbações. Desta forma, os objetivos deste estudo foram: (a) isolar fungos de um solo contaminado com metais pesados proveniente de uma indústria metalúrgica; (b) definir as estratégias de colonização da comunidade fúngica; (c) avaliar a tolerância destes isolados a diferentes concentrações de nitrato de chumbo e; (d) verificar o crescimento dos fungos em diferentes substratos, temperaturas e pH.  Material e Métodos O estudo foi realizado com amostras de solo coletadas em uma área de deposição de rejeito industrial contaminado por metais pesados no semi-árido pernambucano. O isolamento dos fungos foi realizado pelo método de diluições sucessivas [6] e a identificação foi realizada através de observações microscópicas segundo Domsch et al [7]. As estratégias de colonização da comunidade fúngica foram definidas pela contagem diária do número de colônias durante seis dias de incubação, a temperatura ambiente. As colônias crescidas até o 3º dia foram agrupadas em r-estrategistas, enquanto as colônias crescidas do 4º ao 6º dia foram agrupadas em k-estrategistas de acordo com De Leij et al.[8] modificado. A avaliação da tolerância ao nitrato de chumbo foi realizada através do crescimento das colônias em meio contendo diferentes concentrações de nitrato de chumbo (0, 150, 300 e 450ppm) após seis dias de incubação. De forma semelhante foi avaliado o crescimento dos fungos em diferentes substratos (pectina, caseína, amido e glicose), temperaturas de crescimento (28, 35 e 42ºC) e pH do meio de cultura (6, 7, 8 e 9), onde fragmentos de culturas monospóricas foram transferidos para placas de Petri e após três dias foram medidos os diâmetros das colônias com auxílio de uma régua de precisão milimétrica.  Os dados foram submetidos à análise de variância via teste de aleatorização com o auxílio do software MULTIV versão 2.3.21 [9].  Resultados e discussão Do total de fungos isolados, foram selecionadas 18 colônias pertencentes aos quatro gêneros mais representativos (seis isolados de Chaetomium, três isolados de Thielavia,  oito isolados de Penicillium e um isolado de Aspergillus), sendo estes considerados mais tolerantes a altas concentrações de solo contaminado por metais pesados. A estratégia pioneira (r) foi encontrada em 85,3% das colônias crescidas, padrão este esperado, uma vez que as amostras de solo eram provenientes de uma área contaminada por resíduos sólidos industriais e devido às altas taxas de reprodução e à alta capacidade de produzir esporos de resistência, as espécies pioneiras prevalecem em ambientes estressantes [5]. Quanto à tolerância ao nitrato de chumbo, um gradiente decrescente de tolerância foi encontrado: Chaetomium > Aspergillus > Thielavia > Penicillium, sendo observado que os isolados do gênero Chaetomium obtiveram crescimento significativo em relação aos demais fungos no tratamento 450ppm de nitrato de chumbo, enquanto que Aspergillus apresentou maior crescimento no tratamento sem contaminação. Nos tratamentos 150 e 300ppm, o crescimento das colônias de Chaetomium e Aspergillus diferiu significativamente do crescimento de Thielavia e Penicillium (Tabela 1). A razão pela qual esses fungos possuem maior tolerância ao nitrato de chumbo ainda é incerta. Ecologia e fisiologia de fungos filamentosos isolados de solo contaminado por metais pesados Flavio Manoel Rodrigues da Silva Júnior1 e Sônia Valéria Pereira2 ________________ 1. Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Centro de Ecologia, Instituto de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Av. Bento Gonçalves, 9500, Porto Alegre, RS, CEP 91501-970. E-mail: flaviorodr@uol.com.br 2. Pesquisadora do Instituto de Tecnologia de Pernambuco- ITEP Av. Professor Luiz Freire, 700, Cidade Universitária, Recife-PE, 50740-540. (81) 3272-4275 Apoio financeiro: FACEPE e CNPq  Revista Brasileira de Biociências, Porto Alegre, v. 5, supl. 2, p. 903-905, jul. 2007  904 Entretanto, Chew et al. [10] afirmam que alguns microrganismos possuem adaptações fisiológicas podendo assim tolerar e até mesmo interferir na disponibilidade dos metais no solo. Em função da maior tolerância dos isolados do gênero Chaetomium, no tratamento 450ppm, foram selecionados quatro dos seis isolados para os demais estudos, denominados CHAETO01, CHAETO02, CHAETO03 E CHAETO04. O crescimento médio das colônias dos fungos variou entre as temperaturas estudadas, sendo que houve diferenças significativas nas taxas de crescimento das colônias a 35ºC (p= 0,001). Quando se compara o crescimento dos diferentes fungos, verifica-se que CHAETO03 possui maiores diâmetros de colônia (p= 0,001) em relação aos demais isolados (Tabela 2). A partir destes dados pode-se considerar, de acordo com Millner [11], que os isolados são termotolerantes, padrão comum para espécies do gênero Chaetomium [12]. De uma maneira geral, os fungos em estudo apresentaram aumento significativo no crescimento em meio com pH 9,0 (p= 0,007), em relação aos demais pH, em discordância com Deacon [13] que afirma que os fungos possuem faixa de pH ótimo entre 5 e 7. De forma semelhante ao crescimento em diferentes temperaturas, o isolado CHAETO03 obteve taxas de crescimento significativamente superiores aos demais isolados nos pH estudados (p= 0,001). Não houve diferenças significativas entre os isolados na assimilação dos substratos, ainda que os isolados CHAETO02 e CHAETO03 não tenham apresentado crescimento no substrato caseína. Quando consideradas as diferenças entre substratos, foram verificadas maiores taxas de crescimento dos isolados em pectina (p= 0,001), sendo esta habilidade em degradar polímeros de material vegetal já reconhecida para fungos deste gênero por Batista & Pontual [14]. Desta forma, considerando as condições de estudo, sugere-se que (a) fungos dos gêneros Aspergillus, Thielavia, Penicillium e Chaetomium podem ser considerados tolerantes a presença de metais pesados, sendo este último mais resistente a altas concentrações de nitrato de chumbo; (b) a maioria das populações isoladas na área apresenta estratégia pioneira; (c) o substrato pectina mostra ser uma fonte acessível de nutrientes para fungos do gênero Chaetomium; e (d) os isolados do gênero Chaetomium estudados demonstram ser termotolerantes e basófilos.  Agradecimentos  A FACEPE e ao CNPq pela concessão da bolsa de iniciação científica; ao Departamento de Micologia da Universidade Federal de Pernambuco pelo auxílio na identificação dos fungos e ao ITEP pela infra-estrutura operacional.   Referências [1] GILMORE, E.A. 2001. Critique of Soil Contamination and Remediation: The dimensions of the problem and the implications for Sustainable Development. Bulletin of Science, Technology & Society, 21 (5): 394-400. [2] PLETSCH, M.; ARAUJO, B.S.; CHARLWOOD., B.V. 1999. Novel biotechnological approaches in environmental remediation research. Biotechnology Advances, 17: 679–687. [3] SILVA-JÚNIOR, F.M.R. 2006. Efeito dos metais pesados na microbiota do solo o semi-árido: um estudo investigativo com fungos do gênero Chaetomium Kunze. Trabalho de Conclusão de Curso, Bacharelado em Ciências Biológicas, UFPE, Recife. [4] BALDA, M.T.; AL-AWANDHI, N.; AL-DAHER, L. 1998. Bioremediation of oil-contaminated soil: microbiological methods for feasibility assessment and field evaluation. Journal of Microbiological Methods, 32:155-169.  [5] ATLAS, R. M.; BARTHA, R. 2002. Ecología microbiana y Microbiología Ambiental. Madrid, pearson Educación. 677p. [6] WARCUP, J.H. 1950. The soil plate method for isolations of fungi from soil. Nature, 166: 117 - 118. [7] DOMSCH, K.H.; GAMS, W.; ANDERSON, T.H. 1980. Compendium of soil fungi, Vol. II. London: Academic Press. 859 p [8] DE LEIJ, F.A.A.M.; WHIPS, J.M.; LYNCH, J.M. 1993. The use of colony development for the characterization of bacterial communities in soil and on roots.  Microbial Ecology, 27: 81-97. [9] PILLAR V. D. 2006 [Online] MULTIV Multivariate Exploratory Analysis, Randomization Testing and Bootstrap Resampling User’s Guide v. 2.3.10. Homepage:  http://www.ecoqua.ecologia.ufrgs.br  [10] CHEW, I.; OBBARD, J.P.; STANFORTH, R.R. 2001. Microbial cellulose decomposition in soils from a rifle range contaminated with heavy metals. Environmental Pollution. 111: 367-375. [11] MILLNER, P. D. 1977 Radial growth responses to temperature by 58 Chaetomium species, and some taxonomic relationships. Mycologia, 69: 492-502. [12] MOREJÓN, K.C.R. 2003. Estudio taxonómico (morfológico y molecular) de especies del género Chaetomium y géneros afines. Tesis doctoral. Universitat Rovira i Virgili, Reus. [13] DEACON, J.W. 1997. Modern Mycology. 3th ed. Oxford: Blackwell Science, 303 p. [14] BATISTA, A.C.; PONTUAL, D. 1948. Alguns fungos do gênero Chaetomium. Boletim da Secretaria de Agricultura e Comércio. 15 (1): 62-73.  Revista Brasileira de Biociências, Porto Alegre, v. 5, supl. 2, p. 903-905, jul. 2007  905  Tabela 1. Diâmetro médio das colônias de fungos filamentosos isolados de solo contaminado com metais pesados em diferentes concentrações de nitrato de chumbo, após seis dias de incubação a temperatura ambiente (25-28ºC) (1). Tratamento Thielavia spp Chaetomium spp Penicillium spp Aspergillus spp 0 ppm 34,6a,cA 31,6a,bA 29,2bA 37,7cA 150 ppm 29,7aB 40,9bB 28,3aA 37,7bA 300 ppm 37,3aA 42,8bB 28,4 cA 41 a,bA 450 ppm 29,6aB 36,2bC 25,5cB 29,3 a,cB  (1) Médias seguidas da mesma letra, minúscula na linha e maiúscula na coluna, não diferem entre si pelo teste de Monte Carlo a 5% de probabilidade.  Tabela 2. Crescimento médio, em milímetros, das colônias de fungos do gênero Chaetomium, em meio de cultura, em diferentes temperaturas, pH e substratos, após três dias de incubação. Isolados Temperatura pH Substrato  28º C 35º C 42º C  6 7 8 9 Caseína Amido Pectina Glicose CHAETO01 13,5 15 0,3  24 24,8 25,2 25,2 9,7 8 17,3 9 CHAETO02 14 16,5 0,7  25 24,8 25 25,3 0 7,7 19 8 CHAETO03 15,8 18,1 1,7  25,7 26,7 27,3 27,8 0 6,3 15,3 6,7 CHAETO04 12,7 15,5 0,3  24,2 24,67 24,8 26 9,7 7,7 18 8,3  

Ecologia e fisiologia de fungos filamentosos isolados de solo contaminado por metais pesados

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