Bioacumulação e Biotransformação de Metais Faculdade de Viçosa - FDV Engenharia Ambiental Bioacumulação e Biotransformação de Metais DEA 230 – Microbiologia e Bioquímica Aplicadas Professora: Narah Vitarelli

Bioacumulação e Biotransformação de metais microrganismos podem acumular ou transformar elementos metálicos como resultado de reações enzimáticas isto ocorre porque metais como ferro, zinco, cobre, molibidênio e outros são componentes essenciais de enzimas e outras moléculas biológicas eventualmente metais tóxicos podem ser acumulados ou transformados em formas não tóxicas pelos microrganismos os microrganismos retiram os metais do meio, desempenhando um papel fundamental nos ciclos geoquímicos

Bioacumulação e Biotransformação de metais 1. Volatilização 2. Precipitação extracelular 3. Adsorção à superfície celular 4. Bioacumulação Intracelular

Biometilação 1. Volatilização Adição de um grupo metil (-CH3) aos metais. Isso faz com que os metais fiquem mais voláteis

Ex: Biometilação do mercúrio Clostridium cochlearium, Aspergillus niger, Scopulariopsis brevicaule, Saccharomyces cerevisae Vit. B12 – (CH3) Vit. B12 – (CH3) Hg2+ CH3Hg+ (CH3)2Hg Alguns microrganismos possuem a enzima mercúrio redutase -> reduz o íon mercúrio (Hg+) a mercúrio elementar (Hg0), o qual é volátil

2. Precipitação extracelular Metais imobilizados acumulados em solos e sedimentos por estarem ligados com produtos excretados do metabolismo microbiano Metais imobilizados microrganismos liberam compostos inorgânicos que podem se associar com metais e imobilizá-los Ex: sulfetos metálicos e compostos fosfatados (S2- e PO4) Formação de complexos organometálicos A produção e excreção desses dois ânios por microrganismos é um mecanismo de detoxificação

3. Adsorção à superfície celular Ligação de metais à superfície celular dos microrganismos = biosorção Ocorre através de interações eletrostáticas entre o cátion metálico e a superfície carregada negativamente da célula microbiana A capacidade de adsorver metais vai depender das características do revestimento celular de cada espécie de microrganismo Exemplos: células de leveduras são capazes de acumular uma massa de mercúrio equivalente ao seu próprio peso Saccharomyces cerevisae acumulam urânio equivalente a 10 a 15% de seu peso seco Alga Hormidium fluitans, encontrada em efluentes de minas de cobre, acumula metais como Cu, Al, Ag, Fe e Mo

3. Adsorção à superfície celular Potencialmente qualquer microrganismo possui afinidade por cátions metálicos. Assim a utilização da biomassa microbiana como forma de remoção de metais de efluentes vai depender da identificação daqueles que apresentam a mais alta taxa de remoção e maior nível de especificidade

4. Bioacumulação Intracelular Absorção dos metais por microrganismos através de um mecanismo celular ativo com gasto de energia (ATP) Obs: é diferente da adsorção passiva

2. Precipitação extracelular 3. Adsorção à superfície celular 4. Bioacumulação Intracelular 1. Volatilização Conclusão: Tais características conferem aos microrganismos grande potencial para o tratamento biológico de efluentes industriais, esgotos domésticos e águas contaminadas que apresentem metais tóxicos.