Bioprospecção de microrganismos extreílicos para enfrentar a poluição ambiental

Giovanni Gallo; Martina Aulitto; Patrizia Contursi; Danila Limauro; Simonetta Bartolucci; Gabriella Fiorentino

doi:10.3791/63453

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Artigo de método

Bioprospecção de microrganismos extreílicos para enfrentar a poluição ambiental

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DOI:

10.3791/63453

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30 de dezembro de 2021

Giovanni Gallo¹^,² , Martina Aulitto¹^,³ , Patrizia Contursi¹^,⁴ , Danila Limauro¹^,⁴ , Simonetta Bartolucci¹ , Gabriella Fiorentino¹^,⁴

¹Department of Biology, University of Naples Federico II, ²Institute of Polymers, Composites and Biomaterials (IPCB), Consiglio Nazionale delle Ricerche CNR, ³Division of Biological Systems and Engineering, Lawrence Berkeley National Laboratory, ⁴BAT Center-Interuniversity Center for Studies on Bioinspired Agro-Environmental Technology, University of Napoli Federico II

Neste artigo

Resumo

O isolamento de micróbios resistentes a metais pesados de fontes geotérmicas é um tema quente para o desenvolvimento de bioremediação e monitoramento ambiental de biossistemas. Este estudo fornece uma abordagem metodológica para isolar e identificar bactérias tolerantes a metais pesados a partir de fontes termais.

Resumo

As nascentes geotérmicas são ricas em vários íons metálicos devido à interação entre rocha e água que ocorre no aquífero profundo. Além disso, devido à variação sazonalidade do pH e da temperatura, a flutuação na composição do elemento é observada periodicamente dentro desses ambientes extremos, influenciando as comunidades microbianas ambientais. Microrganismos extreílicos que prosperam em aberturas térmicas vulcânicas desenvolveram mecanismos de resistência para lidar com vários íons metálicos presentes no ambiente, participando assim de ciclos biogeoquímicos metálicos complexos. Além disso, os extremófilos e seus produtos têm encontrado uma ampla base no mercado, e isso vale especialmente para suas enzimas. Nesse contexto, sua caracterização é funcional para o desenvolvimento de biossistemas e bioprocessos para monitoramento ambiental e bioremediação. Até o momento, o isolamento e o cultivo em condições laboratoriais de microrganismos extreílicos ainda representam um gargalo para a exploração plena de seu potencial biotecnológico. Este trabalho descreve um protocolo simplificado para o isolamento de microrganismos termofílicos de fontes termais, bem como sua identificação genotípica e fenotípica através das seguintes etapas: (1) Amostragem de microrganismos de sítios geotérmicos ("Pisciarelli", uma área vulcânica de Campi Flegrei em Nápoles, Itália); (2) Isolamento de microrganismos resistentes ao metal pesado; (3) Identificação de isolados microbianos; (4) Caracterização fenotípica dos isolados. As metodologias descritas neste trabalho podem ser geralmente aplicadas também para o isolamento de microrganismos de outros ambientes extremos.

Introdução

Os ambientes extremos do nosso planeta são excelentes fontes de microrganismos capazes de tolerar condições severas (ou seja, temperatura, pH, salinidade, pressão e metais pesados)^1,2, sendo Islândia, Itália, EUA, Nova Zelândia, Japão, África Central e Índia, as áreas vulcânicas mais reconhecidas e estudadas 3,4,5,6,7,8,9 . Os termófilos evoluíram em ambientes severos em uma faix....