Potencial da rizobactéria Ensifer meliloti para remoção in vitro de crômio tri e hexavalente.

Abstract

O acúmulo de íons de metais potencialmente tóxicos (MPT), como o crômio trivalente e hexavalente, Cr(III) e Cr(VI), no ambiente é considerado um problema grave na atualidade, pois ambos, em determinadas concentrações são tóxicos para os seres vivos. Neste cenário, a bioacumulação, um processo no qual organismos vivos são empregados para remover MPT do ambiente, pode ser usada para a remoção de Cr(III) e Cr(VI) de efluentes industriais. Comparada a processos convencionais de tratamento, demanda menos energia, é ambientalmente mais amigável e mais econômica. Para tal finalidade, rizobactérias do gênero Ensifer se apresentam como opção promissora, pois possuem alta capacidade metabólica e se adaptam em diversos ambientes. Tendo em vista o exposto, o objetivo deste trabalho foi estudar o potencial do isolado Ensifer meliloti LBMP-C02 para a bioacumulação in vitro de crômio tri e hexavalente. Foram determinadas a concentração mínima inibitória (CMI) do Cr(III) e Cr(VI) para o isolado e as suas curvas de crescimento na presença destes íons. Células do isolado, cultivado em meio caldo nutriente (NB), na ausência de Cr(III) e Cr(VI) e na sua presença, foram analisadas por microscopia de absorção molecular na região do infravermelho (FTIR) e por microscopia eletrônica de transmissão (MET). Além disso, avaliou-se o efeito do tempo de incubação, da concentração inicial de Cr(III) e Cr(VI), Co, do pH inicial do meio, pHo e da quantidade de células do isolado (DO600) no processo de remoção dos íons por esse isolado. Os resultados de FTIR e MET sinalizaram que o isolado tem potencial para a bioacumulação de Cr(III) e Cr(VI). A concentração mínima inibitória (CMI) de Cr(III) e Cr(VI) foram respectivamente 130,0 mg L-1 e 36,4 mg L-1 em meio nutriente ágar (NA). Foram estimadas a capacidade de bioacumulação (q) do isolado e a taxa de remoção (TR), obtendo-se resultados de q entre 1,43 e 11,30 mg g-1 e TR entre 3,32 e 33 %. Conclui-se, que o isolado de Ensifer meliloti LBMP-C02, nas condições avaliadas neste trabalho, apresentou bioacumução de Cr(III) e Cr(VI), e portanto, tem potencial para ser utilizado, aliado ou não a métodos convencionais de tratamento, para a remoção dos mesmos.

The accumulation of potentially toxic metal ions (PTM), such as trivalent and hexavalent chromium, Cr(III) and Cr(VI), in the environment is considered a serious problem today, because both, in certain concentrations are toxic to living beings. In this scenario, bioaccumulation, a process in which living organisms are employed to remove PTM from the environment, can be used for the removal of Cr(III) and Cr(VI) from industrial effluents. Compared to conventional treatment processes, it demands less energy, is environmentally friendly, and more cost-effective. For this purpose, rhizobacteria of the genus Ensifer present themselves as a promising option because they have high metabolic capacity and adapt to various environments. In view of the above, the objective of this work was to study the potential of the Ensifer meliloti isolate LBMP-C02 for in vitro bioaccumulation of tri and hexavalent chromium. The minimum inhibitory concentration (MIC) of Cr(III) and Cr(VI) for the isolate and its growth curves in the presence of these ions were determined. Cells of the isolate, grown in nutrient broth (NB) medium in the absence of Cr(III) and Cr(VI) and in their presence, were analyzed by infrared molecular absorption microscopy (FTIR) and transmission electron microscopy (TEM). In addition, the effect of incubation time, initial Cr(III) and Cr(VI) concentration, Co, initial pH of the medium, pHo and the amount of cells of the isolate (OD600) on the ion removal process by this isolate was evaluated. The FTIR and MET results signaled that the isolate has potential for bioaccumulation of Cr(III) and Cr(VI). The minimum inhibitory concentration (MIC) of Cr(III) and Cr(VI) were 130.0 mg L-1 and 36.4 mg L-1 in nutrient agar (NA) medium, respectively. The bioaccumulation capacity (q) of the isolate and the removal rate (TR) were estimated, obtaining results of q between 1.43 and 11.30 mg g-1 and TR between 3.32 and 33 %. It is concluded that the isolate of Ensifer meliloti LBMP-C02, in the conditions evaluated in this work, presented bioaccumulation of Cr(III) and Cr(VI), and therefore, has potential to be used, allied or not to conventional methods of treatment, for their removal.