Biodegradação de efluente de abatedouro bovino por meio de microrganismos com atividade lipolítica

Abstract

Resumo: Ao considerar a grande quantidade de efluentes que atualmente é gerada no abate de bovinos, além do alto potencial poluidor proveniente dos mesmos, novas alternativas de tratamento devem ser buscadas visando contornar os sérios danos que estes podem causar ao serem lançados nos corpos hídricos. Uma possibilidade que tem se tornado cada vez mais empregada, é o pré-tratamento dos efluentes com o uso de enzimas microbianas, tais como as lipases. Essas enzimas apresentam grande importância pois promovem a hidrólise de óleos e graxas, resultando em uma melhor eficiência nos tratamentos posteriores. Dessa forma, este estudo teve como objetivo avaliar o pré-tratamento de efluentes de um abatedouro de bovinos por meio de microrganismos produtores de lipase isolados do próprio resíduo. Inicialmente, foi realizada a caracterização físico-química do efluente e a partir desse resíduo foram selecionados e isolados microrganismos com potencial de produção de lipase. Posteriormente, foi realizado o cálculo do índice enzimático dos microrganismos e as três bactérias que apresentaram os maiores índices foram selecionadas para identificação. A bactéria que obteve a maior atividade lipolítica foi utilizada para o preparo do inóculo a ser utilizado na etapa do pré-tratamento do efluente. Para tal, utilizou-se um delineamento composto central rotacional (DCCR), tendo como variáveis indepententes: pH, temperatura e concentração de inóculo e variáveis respostas: atividade lipolítica, demanda química de oxigênio (DQO), óleos e graxas (O&G), ácidos graxos livres, proteína solúvel e pH, ao longo de 72 h. A água residuária de abatedouro bovino apresentou alto potencial poluidor, tendo uma concentração de O&G de 2553,3 mg L-1 e DQO de 8914,4 mg L-1. Das seis culturas microbianas isoladas, três microrganismos foram selecionados, apresentando um alto potencial de produção de lipase, com índice enzimático de 3,50, 3,12 e 2,11 e destes o microrganismo com maior atividade lipolítica (2,46 U mL-1) foi utilizado como inóculo no pré-tratamento, sendo identificado como Aeromonas hydrophila. Após 72 h de experimento foram alcançadas atividade lipolítica de 1,40 U mL-1, remoções de 67% de DQO, 59% de O&G, 95% de proteína solúvel, além da produção de 36,0 ?mol mL- 1 de ácidos graxos livres. Foi possível concluir que o efluente de abatedouro bovino é uma excelente fonte para a obtenção de microrganismos produtores de lipase e que a utilização de enzimas, como lipases bacterianas no tratamento deste efluente se mostra uma alternativa promissora. Palavras-chave: lipase, matéria orgânica, pré-tratamento enzimático, resíduos.

Abstract: Considering a large amount of effluent that is currently generated in cattle slaughter, besides their high pollution potential, new treatment alternatives should be sought to overcome the serious damage they can cause when discharged into water bodies. An alternative that has become increasingly used is the effluent pretreatment using microbial enzymes, such as lipases. These enzymes are important because they promote the oils and greases hydrolysis, resulting in better efficiency in subsequent treatments. Therefore, this study aimed to evaluate the pretreatment of a cattle slaughterhouse effluents through lipase producers microorganisms, residue isolates. Initially, was performed the physical-chemical characterization of the effluent and from that residue were selected and isolated microorganisms with potencial to produce lipases. Subsequently, the enzymatic index of the microorganisms was calculated and three bacterial isolates with the highest indexes were selected for identification. The highest lipolytic activity bacteria was used to prepare the inoculum for the effluent pretreatment stage. For that, a central rotational compound design (DCCR) was used, with this independent variables: pH, temperature and inoculum concentration and responses variables: lipolytic activity, chemical oxygen demand (COD), oils and greases (O&G), free fatty acids, soluble protein and pH, over 72 h. Bovine slaughterhouse wastewater had high polluting potential, with a 2553.3 mg L-1 O&G concentration and an 8914.4 mg L-1 COD. Of the six isolated microbial cultures, three microorganisms were selected, showing a high lipase production potential, with a 3.50, 3.12 and 2.11 enzymatic index and the highest lipolytic activity microorganism (2.46 U mL- 1) was used as inoculum in the pre-treatment, identified as Aeromonas hydrophila. After a 72 h experiment, was obtained the lipolytic activity of 1.40 U mL-1, 67% COD removal, 59% O&G, 95% soluble protein, and a 36.0 ?mol mL-1 free fatty acids production. It is therefore concluded that bovine slaughterhouse effluent is an excellent source of lipase-producing microorganisms and the use of enzymes, as the bacterial lipases, in this effluent treatment is a promising alternative. Keywords: lipase, organic matter, enzymatic pretreatment, residues