Avaliação do potencial de bioprecipitação de carbonato de cálcio por bactérias endolíticas da antártica para aplicação na área de cosmética.

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dc.contributor.authorArcila, Susana Patricia Lotero
dc.date.accessioned2024-11-12T15:05:38Z
dc.date.available2024-11-12T15:05:38Z
dc.date.issued2024
dc.descriptionTrabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto Latino-Americano de Ciências da Vida e da Natureza da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Biotecnologia.
dc.description.abstractO carbonato de cálcio é um composto químico de fórmula CaCO₃, amplamente utilizado em diversas indústrias devido às suas propriedades e versatilidade. O carbonato de cálcio pode ser obtido por extração de depósitos naturais ou também por processos de carbonatação. Outra forma interessante de obter carbonato de cálcio é através da bioprecipitação. Diferentes formas de vida conseguem induzir a formação de minerais, secretando substâncias que atuam como catalisadores ou nucleadores para sua formação. As bactérias endolíticas são microrganismos que possuem a capacidade de viver e proliferar no interior de rochas e minerais, onde podem decompor e extrair nutrientes da matriz mineral. Essas características lhes conferem um grande potencial para precipitar diversos minerais, como o carbonato de cálcio. O uso de amostras e bactérias da Antártica é especialmente importante devido às condições extremas do ambiente, que podem revelar organismos únicos com capacidades biotecnológicas excepcionais. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade das bactérias isoladas de três diferentes amostras de rocha, coletadas em diferentes locais na Antártica: 1) Pedras coletadas em Fumarole Bay (FB), Ilha Deception; 2) Pedras coletadas em Ulmann Point (UP); 3) Pedras coletadas no Refúgio, ambas na Ilha Rei George; para precipitar carbonato de cálcio, bem como avaliar os cristais produzidos, visando sua aplicação na área de cosméticos. Para isso, foram realizados ensaios de triagem qualitativa para selecionar potenciais bactérias indutoras da precipitação de carbonato de cálcio, utilizando meios de cultivo contendo indicadores de pH: 1) Meio padrão B4; 2) Meio ácido B4 tamponado a pH 7; 3) Meio alcalino B4 tamponado a pH 8,2. No total, foram isoladas 48 bactérias, das quais 45 apresentaram formação de cristais. Para determinar a capacidade de bioprecipitação do carbonato de cálcio, foi visualizada a formação de cristais na superfície das colônias com a ajuda do estereomicroscópio. Além disso, para confirmar a presença de carbonato nos cristais formados pelas 45 bactérias, foi realizado um teste com ácido clorídrico (HCl). Este teste consistiu em adicionar algumas gotas de HCl sobre os cristais, o que resultou em efervescência ou borbulhamento devido à liberação de CO₂, confirmando assim a presença de carbonato. As 45 amostras testadas presentaram efervescência nos locais onde estavam localizados os cristais. Adicionalmente, foi realizado um teste para confirmar a presença de cálcio nos cristais formados. Para isso, foi utilizado o microscópio eletrônico de varredura (MEV), acoplado a um detector de espectroscopia de dispersão de energia (EDS). Este teste foi conduzido em 13 das amostras de cristais precipitadas por diferentes bactérias, confirmando a presença de cálcio nas regiões onde os cristais se formaram. Quanto à identificação das bactérias, o sistema MALDI Biotyper Sirius One e o Sistema VITEK® 2 COMPACT foram utilizados para identificar um total de 17 bactérias, confirmando que várias das 45 bactérias isoladas correspondiam à mesma espécie. Esse conjunto de análises e identificação permitiu caracterizar de maneira confiável a capacidade dessas bactérias de bioprecipitar carbonato de cálcio, com resultados promissores para sua possível aplicação na indústria cosmética.
dc.identifier.urihttps://dspace.unila.edu.br/handle/123456789/8672
dc.language.isopt
dc.rightsopenAccess
dc.subjectbioprospecção
dc.subjectbioprecipitação
dc.subjectcarbonato de cálcio
dc.subjectbactérias endolíticas
dc.subjectcosmética.
dc.titleAvaliação do potencial de bioprecipitação de carbonato de cálcio por bactérias endolíticas da antártica para aplicação na área de cosmética.
dcterms.abstractCalcium carbonate is a chemical compound with the formula CaCO₃, widely used in various industries due to its properties and versatility. Calcium carbonate can be obtained by extracting natural deposits or through carbonation processes. Another interesting way to obtain calcium carbonate is through bioprecipitation. Different life forms can induce the formation of minerals by secreting substances that act as catalysts or nucleators for their formation. Endolithic bacteria are microorganisms that have the ability to live and proliferate inside rocks and minerals, where they can decompose and extract nutrients from the mineral matrix. These characteristics give them great potential to precipitate various minerals, such as calcium carbonate. The use of Antarctic samples and bacteria is especially important due to the extreme environmental conditions, which can reveal unique organisms with exceptional biotechnological capacities. In this context, the objective of this work was to evaluate the ability of bacteria isolated from three different rock samples, collected from various locations in Antarctica: 1) Rocks collected from Fumarole Bay (FB), Deception Island; 2) Rocks collected from Ulmann Point (UP); 3) Rocks collected from the Refuge, both on King George Island, to precipitate calcium carbonate, as well as to evaluate the crystals produced, with a view to their application in the cosmetics industry. For this, qualitative screening assays were performed to select potential bacteria capable of inducing calcium carbonate precipitation, using culture media containing pH indicators: 1) Standard B4 medium; 2) Acidic B4 medium buffered to pH 7; 3) Alkaline B4 medium buffered to pH 8.2. In total, 48 bacteria were isolated, of which 45 presented crystal formation. To determine the calcium carbonate bioprecipitation capacity, crystal formation on the surface of the colonies was visualized with the help of a stereomicroscope. Additionally, to confirm the presence of carbonate in the crystals formed by the 45 bacteria, a test with hydrochloric acid (HCl) was performed. This test consisted of adding a few drops of HCl onto the crystals, which resulted in effervescence or bubbling due to the release of CO₂, thus confirming the presence of carbonate. The 45 tested samples showed effervescence in the areas where the crystals were located. Furthermore, a test was carried out to confirm the presence of calcium in the formed crystals. For this, a scanning electron microscope (SEM), coupled with an energy dispersive spectroscopy (EDS) detector, was used. This test was conducted on 13 of the crystal samples precipitated by different bacteria, confirming the presence of calcium in the regions where the crystals had formed. Regarding the identification of the bacteria, the MALDI Biotyper Sirius One system and the VITEK® 2 COMPACT system were used to identify a total of 17 bacteria, confirming that several of the 45 isolated bacteria corresponded to the same species. This set of analyses and identifications allowed for a reliable characterization of the ability of these bacteria to bioprecipitate calcium carbonate, with promising results for its potential application in the cosmetics industry.

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