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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7339
Tipo do documento: Dissertação
Title: Diversidade taxonômica e potencial enzimático microbiano de solos de cavernas ferríferas do Parque Nacional dos Campos Ferruginosos, Serra de Carajás-PA, Brasil
Other Titles: Taxonomic diversity and microbial enzymatic potential of iron caves soils in the Campos Ferruginosos National Park, Serra de Carajás-PA, Brazil
Autor: Lima, Brenda Almeida 
Primeiro orientador: Pinto , Fabiana Gisele da Silva
Primeiro coorientador: Bitencourt, José Augusto Pires
Primeiro membro da banca: Barauna, Rafael Azevedo
Segundo membro da banca: Arruda, Gisele
Resumo: As cavernas hospedadas em minério de ferro são habitats únicos e extremos, que abrigam uma grande diversidade de microrganismos ainda pouco conhecida. Assim, estudos sobre a diversidade taxonômica, funcional e potencial biotecnológico são de suma importância para ampliar os conhecimentos sobre a microbiota associada às cavernas ferríferas de Carajás. O objetivo deste estudo foi prospectar a microbiota cultivável a fim de identificar a diversidade microbiana e o potencial enzimático associado as cepas bacterianas e caracterizar os solos quanto aos aspectos físicos e químicos de cavernas ferríferas do Parque Nacional dos Campos Ferruginosos, no estado do Pará, Brasil. Foram coletadas amostras de solos da camada superficial das cavernas GEM-1423 e GEM-1462 em três pontos nas diferentes zonas (fótica, penumbra e afótica). Os solos amostrados foram caracterizados quanto a estrutura granular e textural. A determinação de teores totais de metais foi realizada por digestão nitro-perclórica e quantificados em espectrometria de absorção atômica. Para a seleção das bactérias alvo, subamostras foram diluídas em solução de cloreto de sódio estéril e incubada em agitador orbital overnight por 24 horas. Após o período de incubação, as soluções foram diluídas de 10-2 a 10-3 e inoculadas na superfície do meio Luria Bertani (LB). Para a identificação dos isolados bacterianos foi extraído o DNA e sequenciado o gene 16S rDNA com a plataforma Illumina. A análise funcional dos isolados foi avaliada pelas atividades celulolítica, lipolítica, proteolítica, ureolítica, solubilização de fosfato e potássio. Todas as análises foram realizadas em triplicata e analisadas estatisticamente pelo software R. Os metais quantificados apresentaram significância nas cavernas e afetam a atividade enzimática correlacionados com os principais gêneros abundantes identificados. Foram isoladas 29 cepas bacterianas, sendo 18 bactérias da caverna GEM-1423 e 11 bactérias da caverna GEM-1462. Os principais filos identificados foram Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria, Plactomycetes e Acidobacteria. Os diferentes domínios de gêneros associados aos principais filos, destacaram Bacillus, Blastopirellula, Lactobacillus, Serratia e um táxon não cultivável como os mais abundantes nas cepas bacterianas isoladas. Todas as bactérias apresentaram atividade enzimática para duas a cinco fontes de carbono testadas e os índices enzimáticos produzidos foram significativos. Os resultados deste estudo serão úteis para o plano de manejo do Parque Nacional dos Campos Ferruginosos, visando contribuir para a conservação das cavernas ferríferas de Carajás, e principalmente para a elucidação da sistemática das comunidades bacterianas e futuras aplicações biotecnológicas.
Abstract: The caves hosted in iron ore are unique and extreme habitats, which are home to a great diversity of microorganisms that are still little known. Thus, studies on the taxonomic, functional diversity and biotechnological potential are of paramount importance to expand knowledge about the microbiota associated with the iron caves of Carajás. The objective of this study was to prospect the cultivable microbiota in order to identify the microbial diversity and the enzymatic potential associated with the bacterial strains and to characterize the soils regarding the physical and chemical aspects of iron caves in the Parque Nacional dos Campos Ferruginosos, in the state of Pará, Brazil . Soil samples were collected from the surface layer of caves GEM-1423 and GEM-1462 at three points in different zones (photic, penumbra and aphotic). The sampled soils were characterized in terms of granular and textural structure. The determination of total metal contents was performed by nitro-perchloric digestion and quantified in atomic absorption spectrometry. For selection of target bacteria, subsamples were diluted in sterile sodium chloride solution and incubated in an orbital shaker overnight for 24 hours. After the incubation period, the solutions were diluted from 10-2 to 10-3 and inoculated on the surface of the Luria Bertani medium (LB). For the identification of bacterial isolates, DNA was extracted and the 16S rDNA gene was sequenced using the Illumina platform. The functional analysis of the isolates was evaluated by cellulolytic, lipolytic, proteolytic, ureolytic activities, phosphate and potassium solubilization. All analyzes were performed in triplicate and statistically analyzed using the R software. The quantified metals were significant in the caves and affect enzymatic activity correlated with the main identified abundant genera. 29 bacterial strains were isolated, 18 bacteria from GEM-1423 cave and 11 bacteria from GEM-1462 cave. The main phyla identified were Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria, Plactomycetes and Acidobacteria. The different domains of genera associated with the main phyla highlighted Bacillus, Blastopirellula, Lactobacillus, Serratia and a non-cultivable taxon as the most abundant in isolated bacterial strains. All bacteria showed enzymatic activity for two to five carbon sources tested and the enzymatic indices produced were significant. The results of this study will be useful for the management plan of the Campos Ferruginosos National Park, aiming to contribute to the conservation of the Carajás iron caves, and mainly to elucidate the systematics of bacterial communities and future biotechnological applications.
Keywords: Cavernas ferríferas
Solos
Diversidade Microbiana
Potencial Biotecnológico
Enzimas
Teores Totais de Metais
Iron Caves
Soils
Microbial Diversity
Biotechnological Potential
Enzymes
Total Metal Contents
CNPq areas: CIÊNCIAS AMBIENTAIS
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde
Program: Programa de Pós-Graduação em Conservação e Manejo de Recursos Naturais
Campun: Cascavel
Citation: Lima, Brenda Almeida. Diversidade taxonômica e potencial enzimático microbiano de solos de cavernas ferríferas do Parque Nacional dos Campos Ferruginosos, Serra de Carajás-PA, Brasil. 2023. 70 f. Dissertação( Mestrado em Conservação e Manejo de Recursos Naturais) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7339
Issue Date: 7-Jul-2023
Appears in Collections:Mestrado em Conservação e Manejo de Recursos Naturais (CVL)

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