Revista Eletrônica de Biologia

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1 . REB Volume 3 (1): 58-64, 2010 ISSN Revista Eletrônica de Biologia Potencialidade de Fungos Filamentosos em Degradar Óleos Lubrificantes Filamentous fungi potential to degrade lubricant oils Carla do Couto Soares Maciel 1 ; Galba M.C. Takaki 2 ; Norma B Gusmão Departamento de Antibióticos, UFPE; 2 Coordenadora do Núcleo de Pesquisa em Ciências Ambientais, UNICAP e Programa de Pós-graduação em Biologia de fungos- UFPE-Núcleo de Pesquisas e Ciências Ambientais, UNICAP Maciel.carla@gmail.com Resumo Óleos lubrificantes são utilizados no setor automotivo, industrial, marítimo e ferroviário. Depois do processo de queima, eles tornam-se mais recalcitrantes e podem promover um grande impacto ao meio ambiente. Este estudo tem o objetivo de observar o potencial de degradação de óleo lubrificante automotivo antes (L1) e depois do processo de queima (L2), utilizando fungos. Foram utilizados: Aspergillus tamarii (UFPEDA870), Penicillium griseofulvum (UFPEDA880) e Cunninghamella elegans (TC542) e C. elegans (TC596) para avaliar o potencial de degradação, segundo Hanson et al., (1993). O indicador 2,6-diclorophenol-indofenol foi utilizado para avaliar o tempo de oxidação biológica indicadora da biodegradação. Todos os fungos promoveram oxidação biológica, e houve destaque para A. tamarii (UFPEDA870) isolado e em consórcio com outros fungos. O tempo para ocorrência da oxidação foi de 2 horas para L1 e 8 horas para L2. Os outros fungos isolados promoveram a deterioração de L1 em menos tempo que L2. Quando em consórcio, esses microrganismos demonstraram uma otimização do processo. Diante disso, conclui-se que A. tamarii (UFPEDA870) isoladamente e em consórcio com P. griseofulvum (UFPEDA880) e C. elegans (TC542 e TC596) é indicado para estudos posteriores destinadas a uso comercial desses microrganismos na degradação de lubrificantes automotivos. Palavras-chave: Biorremediação, Fungos, Óleos lubrificantes, Aspergillus, Penicillium e Cunninghamella. 58

2 Abstract Lubricant oils are used in the automotive, industrial, maritime, and railway sectors. After the burning process, they become more recalcitrant and can cause significant impact to the environment. This study aims to observe the degrading potential of automotive lubricant oil before (L1) and after (L2) the burning process, using fungi the following ones were used to evaluate the degrading potential, according to the findings of Hanson et al. (1993): Aspergillus tamarii (UFPEDA870), Penicillium griseofulvum (UFPEDA880), and Cunninghamella elegans (TC542), and C. elegans (TC596). The indicator 2.6-diclorophenol-indophenol was used to check the time to achieve biological oxidation due to biodegradation. All fungi led to biological oxidation, especially A. tamarii (UFPEDA870), when isolated or along with other fungi. L1 took 2 hours and L2 took 8 hours to achieve oxidation. The other isolated fungi degraded L1 faster than L2. When combined, these microorganisms performed a process optimization. This way, we conclude that A. tamarii (UFPEDA870), be it isolated or along with P. griseofulvum (UFPEDA880) and C. elegans (TC542 and TC596), is indicated for further studies aiming the commercial use of these microorganisms to degrade automotive lubricants. Keywords: bioremediation, fungi, lubricant oils, Aspergillus, Penicillium, Cunninghamella. 1) Introdução Os óleos lubrificantes são utilizados em diversos setores da indústria e representam cerca de 2% dos derivados do petróleo do mundo. O uso automotivo representa 60% do consumo nacional, principalmente em motores a diesel, também são usados na indústria em sistemas hidráulicos, motores estacionários, turbinas e ferramentas de corte (CEMPRE, 2008). Quando há alteração da viscosidade e da densidade dos óleos lubrificantes automotivos, ocasionada principalmente pela queima, esses óleos podem causar um desgaste das peças, ocasionando prejuízos materiais e de produtividade. De acordo com Souza, (2000) a vida útil de todo equipamento pode ser aumentada com o uso de lubrificantes, cuja principal função é a formação de uma película que impede o contato direto entre as superfícies e reduz com isso o atrito. O óleo lubrificante automotivo utilizado dentro dos padrões estabelecido pelo fabricante não é totalmente desgastado com o seu uso. E quando 59

3 despejado gera grande impacto, tornando-se um risco ao meio ambiente, com reflexos na sociedade e economia (ÓLEOS LUBRIFICANTES, 2001). Existem diversas tecnologias que visam a degradação deste poluente tendo em vista a quantidade crescente de automóveis na atualidade e conseqüentemente sua utilização. Dentre as estratégias utilizadas, a biorremediação tem se destacado por ser uma tecnologia limpa, de baixo custo e que utiliza a capacidade fisiológica que alguns organismos apresentam em degradar compostos. Esses organismos utilizam o poluente como fonte de carbono e energia e dentre os mais utilizados, os fungos destacam-se por seu papel natural de decompositores e degradadores de moléculas complexas como lignina e celulose (LEVIN et al., 2003; CRAPEZ et al.,2002). O presente trabalho tem como objetivo avaliar o potencial de degradação de óleo lubrificante automotivo antes e após o uso utilizando fungos filamentosos. 2) Materiais e Métodos Microrganismos Foram utilizados os fungos filamentosos: Aspergillus tamarii (UFPEDA 870) e Penicillium griseofulvum (UFPEDA 880) isolados do Porto de Suape, no município do Cabo de Santo Agostinho-PE e obtidos na Coleção de Culturas do Departamento de Antibióticos da UFPE. E as linhagens Cunninghamella elegans (CT 542) e C. elegans (CT 596) isoladas de região estuarina no município de Rio Formoso-PE, da Coleção de Culturas da Universidade Católica de Pernambuco UCP. Óleo lubrificante Neste trabalho, foi utilizado óleo automotivo da marca Ipiranga para motores movidos a óleo Diesel (SAE40) e à gasolina sendo empregado em duas formas, antes (L1) e após a queima (L2). 60

4 Análise Microbiológica O ensaio de degradação do óleo lubrificante foi realizado segundo o método de Hanson et al., (1993) adaptada para fungos filamentosos por Maciel, (2007). Para esta técnica utilizou-se o indicador redox 2,6 diclorofenol-indofenol DCPIP. Em presença da oxidação biológica que ocorre durante processos de degradação, o indicador atua como aceptor e isto é evidenciado pela mudança da coloração, de azul para incolor. Foram utilizadas placas de poliestireno (24 poços) e em cada poço foram adicionados 75 µl do indicador DCPIP; 200 µl de suspensão de conídios dos fungos (10 7 conídios/ml); 50µL do lubrificante L1 ou L2 e por fim, meio mineral Bushnell Haas (BH): 1,25mL. Dois tipos de controle foram utilizados: um biótico em que se utilizou a glicose como fonte de carbono e um abiótico que ocorreu na presença de meio BH contendo os lubrificantes e o indicador DCPIP, porém na ausência de inóculo. Todas as placas foram incubadas em temperatura ambiente + 28 C e a reação positiva do indicador-dcpip foi observada diariamente através da descoloração do meio de cultivo durante 120 horas. Este experimento também foi realizado com os fungos em consórcio onde foi adicionado 100 µl de cada fungo por poço. 3) Resultados e Discussões Os quatro fungos filamentosos testados promoveram a oxidação biológica do indicador DCPIP evidenciada através da mudança de coloração de azul para incolor. O tempo de degradação variou de acordo com o microrganismo utilizado e com o tipo de lubrificante L1 ou L2 empregado. Os controles permaneceram com a coloração azul, indicativa da não ocorrência de mudança do indicador, tanto para o controle biótico quanto para o controle abiótico (Figura 1) 61

5 A B A B A Figura 1: A- Controles bióticos e abióticos e B- Ocorrência da oxidação biológica indicada pela descoloração do indicador DCPIP e evidenciada pela descoloração de azul para incolor. Para a degradação do óleo lubrificante antes da queima (L1), observouse que houve destaque no tempo de mudança do indicador por Aspergillus tamarii e nos consórcios em ele esteve presente (Figura 2). O microrganismo Aspergillus tamarii UFPEDA 870 realizou a oxidação biológica indicativa de degradação, após apenas duas horas de contato com o óleo L1. Souza et al., (2005), realizou ensaios de degradação de petroderivados por fungos utilizando o mesmo método e observou que os mesmos foram capazes de degradar até 24 horas de contato com os combustíveis. Além disso, os consórcios de A. tamarii com os demais fungos otimizaram o processo de degradação. Isso justifica e impulsiona estudos envolvendo consórcio entre microrganismos. Tempo de Degradação (horas) L1 L Microrganismos Utilizados Figura 2: Tempo de degradação dos lubrificantes automotivos, L1 Antes de utilização e L2 Após utilização, pelos microrganismos testados. 62

6 As linhagens de C. elegans (CT 542 e 596) também se mostraram promissoras visto que quando em conjunto foram capazes de degradar o L1 em menor tempo juntas do que a CT 596 isolada. Em relação à degradação do óleo lubrificante após o uso (L2), o tempo necessário para mudança do indicador foi maior do que o observado para L1 (Figura 01). Isto indica a recalcitrância do óleo automotivo após a utilização, quando este tem sua composição modificada e pode conter ácidos orgânicos ou inorgânicos originados da oxidação, água, hidrocarbonetos leves, hidrocarbonetos polinucleares aromáticos (PNA), fenóis, compostos de zinco, de cloro, de enxofre ou de fósforo e até partículas metálicas (ÓLEOS LUBRIFICANTES, 2008). O tempo de mudança do indicador foi menor (8 horas) quando houve contato do L2 com A. tamarii isolado e em consórcio com os outros três fungos. Já os demais fungos isolados promoveram a degradação após 28, 30 e 35 horas respectivamente para CT 542, CT 596 e UFPEDA 880. Quando em consórcio, estes microrganismos exibiram uma otimização no processo em CT542 + CT596 (28 horas) e CT UFPEDA 880 (24 horas). 4) Conclusões Diante do que foi exposto é possível inferir que A. tamarii (UFPEDA 870) isolado e em consórcio com Penicillium griseofulvum (UFPEDA 880) e Cunnunghamella elegans (CT 542 e CT 596) é indicado para processos de degradação de lubrificantes automotivos limpos e usados, sendo de grande importância estudos posteriores visando uma utilização comercial destes organismos. Agradecimentos: As autoras agradecem pelo apoio financeiro: FACEPE e CNPq. 63

7 5) Referências Bibliográficas 1. Hanson, K. G.; Desai, D.; Desai, A. J. A rapid and simple screening technique for potential crude oil degrading microorganisms. Biotechnology Technology, 7, , Maciel, C. C. S.; Silva, M. C. L.; Fonseca, A.S.; Souza, C. S.; Souza, M. F. V. Q.; Gusmao, N. B.. Degradação de Óleo Diesel por Fungos Filamentosos. In: V Congresso Brasileiro de Micologia, 2007, Recife. 3. Óleos Lubrificantes. Revista Meio Ambiente Industrial, Ano VI, ed. 31, n. 30, Souza, M. S. M. Métodos analíticos para lubrificantes e isolantes. Química e Derivados, n 382, p , Souza, C. S.; Miranda, R.C.M., Sena, K.X.F.R.; Araújo,J.M. Chiappeta, A.A. & Sousa, M.F.V.Q. Isolamento e seleção de microrganismos degradadores de derivados de petróleo. In: 3º Congresso brasileiro de p&d em petróleo e gás. Salvador-BA-Brasil, Cempre- Compromisso Empresarial de Reciclagem, Disponível em< p> Acesso em 02/11/ Leivin, L.; Viale, A.; Forchiassin, A. Degradation of organic pollutants by the white rot basidiomycete Trametes trogii. International Biodeterioration and biodegradation, 52:1-5, Crapez, M.A.C.; Borges, A.L.N.; Bispo, M.G.; Pereira, D.C.; Biorremediação; tratamentos para derrames de petróleo. Ciência Hoje, 30 (179):32-37,