Bioprospecção de bactérias presentes em lodo biológico gerado no tratamento de efluentes em complexo agroindustrial
Resumo
Resumo: O avanço do agronegócio no Brasil tem promovido o aumento da produtividade dos abatedouros. Contudo, o crescimento dessas atividades intensificou a geração de efluentes industriais ricos em matéria orgânica, exigindo tratamentos adequados para atender à legislação ambiental. Entre as alternativas, destaca-se o sistema de lodo ativado, eficiente na remoção de contaminantes, mas que resulta em significativa produção de lodo biológico, uma biomassa microbiana mais estável, com menor odor e reduzida presença de patógenos. Diante disso, este estudo teve como objetivo a bioprospecção do lodo biológico, que consiste na identificação e exploração de microrganismos, com potenciais aplicações industriais e comerciais. A pesquisa visa transformar esse material, que normalmente seria descartado, em um recurso de valor, promovendo sua utilização de maneira sustentável e desenvolvendo novas soluções biotecnológicas. O material foi coletado e encaminhado aos Laboratório de Química Analítica e Análises Ambientais e Laboratório NEMA da UFPR – Setor Palotina, para realização do isolamento e identificação dos microrganismos. Ao final do processo de isolamento, foram identificadas seis variedades bacterianas com base em suas características morfológicas. No teste de coloração de Gram nos microrganismos isolados todos apresentaram-se como Gram-positivos. Posteriormente, o material genético das bactérias foi encaminhado para sequenciamento genético e os resultados identificaram cincos bactérias: Bacillus pumilus, Bacillus cereus (1 e 2) e Kurthia gibsonii. Pesquisas nesse sentido podem promover o aproveitamento sustentável, por meio da exploração da microbiota, trazendo um possível valor agregado ao resíduo. A investigação bibliográfica demostrou que Bacillus pumilus apresenta uma ampla aplicabilidade, se destacando na produção de enzimas, compostos antifúngicos e antibióticos. Já Bacillus cereus, de acordo com estudos, mostrou-se promissora principalmente na construção civil, contribuindo para redução de fissuras em concretos e, consequentemente para o aumentando sua durabilidade. Por fim, a bactéria Kurthia gibsonii ainda conta com poucos estudos voltados ao seu potencial de aproveitamento. No entanto, tem sido investigada como probiótico para o desenvolvimento vegetal, além de apresentar aplicações relacionadas à produção de enzimas voltadas a degradação da celulose. Podemos concluir, a partir da revisão da literatura, que a Bacillus pumilus foi a espécie que apresentou maior aplicabilidade, destacando-se pela produção de biossurfactantes, uma característica especialmente relevante no cenário atual, pela elevada demanda por derivados de petróleo Abstract: The advancement of agribusiness in Brazil, the productivity of slaughterhouses has increased significantly. However, the expansion of these activities has intensified the generation of industrial effluents rich in organic matter, requiring appropriate treatment to comply with environmental regulations. Among the treatment alternatives, the activated sludge system stands out for its efficiency in removing contaminants, although it results in significant production of biological sludge — a more stable microbial biomass with reduced odor and a lower presence of pathogens. In this context, the present study aimed to conduct the bioprospecting of biological sludge, which involves the identification and exploration of microorganisms, enzymes, genes, and compounds with potential industrial and commercial applications. The research seeks to transform this material, which would normally be discarded, into a valuable resource, promoting its sustainable use and fostering the development of new biotechnological solutions. The material was collected and sent to the Analytical Chemistry and Environmental Analysis Laboratory and the NEMA Laboratory at UFPR – Palotina Campus, where the isolation and identification of microorganisms were carried out. At the end of the isolation process, six bacterial varieties were identified based on their morphological characteristics. In the Gram staining test, all isolated microorganisms were found to be Gram-positive. Subsequently, the bacterial genetic material was subjected to genetic sequencing, which identified five bacterial species: Bacillus pumilus, Bacillus cereus (1 and 2) and Kurthia gibsonii. Research in this field can promote sustainable utilization through microbiota exploration, potentially adding value to this residue. The literature review revealed that Bacillus pumilus presents wide applicability, standing out in the production of enzymes, antifungal compounds, and antibiotics. Bacillus cereus, according to studies, has shown promising potential in the construction industry, particularly in reducing concrete cracks and consequently increasing its durability. Finally, Kurthia gibsonii has few studies focusing on its potential applications; however, it has been investigated as a plant growth-promoting probiotic and in enzyme production for cellulose degradation. We can conclude, based on the literature review, that Bacillus pumilus was the species with the greatest applicability, standing out for its production of biosurfactants an especially relevant characteristic in the current context of high demand for petroleum-derived products