DNA metabarcoding da microbiota do chorume do aterro sanitário da cidade de Foz do Iguaçu-PR visando os processos de biorremediação

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dc.contributor.advisorSantos, Rafaella Costa Bonugli
dc.contributor.advisorPassarini, Michel Rodrigo Zambrano
dc.contributor.authorMoreira, João Victor Fonseca
dc.date.accessioned2020-03-12T20:55:36Z
dc.date.available2020-03-12T20:55:36Z
dc.date.issued2019-12-11
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. Orientadora: Profa. Rafaella Costa Bonugli Santos
dc.description.abstractO chorume é um composto tóxico, malcheiroso e de coloração escura produzido pelo depósito de resíduos sólidos urbanos (RSU) em decomposição. Ele possui uma alta carga de demanda química de oxigênio (DQO), compostos orgânicos xenobióticos tóxicos e metais pesados, com suas concentrações variando conforme questões socioambientais que modulam a produção de RSU. O depósito de RSU em lixões e aterros controlados podem causar a contaminação do solo e do lençol freático pelo chorume, o que pode resultar no consumo de água contaminada e impactos toxicológicos diretos aos seres humanos e animais, um grande problema socioambiental. Os aterros sanitários são construídos visando a captação de chorume e seu tratamento, diminuindo o impacto ambiental. Contudo, o chorume representa um resíduo sem destino correto e problemático para o gerenciamento dos aterros sanitários. Os microrganismos possuem grande flexibilidade e adaptação à ambientes extremos como o chorume, fato demonstrado pela grande diversidade de procariotos presente no chorume nos poucos trabalhos disponíveis na literatura até o momento. O tratamento biológico pode fazer uso desses consórcios microbianos presentes no chorume para sua estabilização e metabolização. Portanto, é necessário o entendimento dessas comunidades microbianas adaptadas para o desenvolvimento de métodos de biorremediação e seu aperfeiçoamento. O DNA metabarcoding é uma metodologia eficiente, rápida e de baixo custo para a caracterização de comunidade inteiras de microrganismos. Este trabalho objetivou a caracterização da microbiota do chorume do aterro sanitário da cidade de Foz do Iguaçu-PR através da técnica de DNA metabarcoding da região 16S. Para tanto foi realizado a extração do DNA total obtido a partir do chorume e o sequenciamento da região V3-V4 do gene 16S do RNAr. O processamento dos dados foi realizado pelo software QIIME2 através da pipeline proposta em etapas consecutivas de Manifest para importação de dados, deduplicação, definição de unidade taxonômica operacional (OTU) e atribuição taxonômica. A análise físico-química do chorume apresentou características mistas das fases ácida e metanogênica. As OTUs identificadas sugerem a dominância de bactérias fermentadoras do filo Firmicutes, com frequência relativa de 41,91%. Outros filos dominantes foram Proteobacteria, Bacteroidetes e Synergistetes. A maior diversidade foi encontrada nas sequências de baixa abundância, indicando grupos diversificados, porém com baixa representatividade, possivelmente com alguma função em determinados nichos ecológicos. A análise da diversidade indicou uma baixa abundância das arqueas metanogênicas e possivelmente a degradação do chorume nos reservatórios é realizada pelos gêneros dominantes através da digestão anaeróbia. O chorume apresentou grupos muito estudados no campo da biorremediação e estudos futuros devem avaliar a capacidade biorremediadora dos microrganismos isolados a partir do chorume.pt_BR
dc.description.abstractLandfill leachate is a toxic, smelly and dark compound produced by municipal solid waste (MSW) disposal. It has a high load of CDO, toxic organic xenobiotic compounds and heavy metals, which concentrations vary by social and environmental factors that modulate the production of MSW. The disposal of MSW in controlled dumps and landfills may cause contamination of the soil and groundwater by leachate resulting in humans and animals poisoning by several toxic compounds, a social and environmental problem. Engineered landfills are built to obtain leachate and to treat it. However, leachate lacks a correct destination and presents a problem for landfill management. Microorganisms have great flexibility and adaptation to extreme environments such as leachate, a fact demonstrated by the great prokaryote diversity present on leachate by the few works available on literature so far. Biological treatment employs microbial consortium present in the leachate for its stabilization and metabolization. Therefore, it is necessary to understand these leachate microbial communities for the development of bioremediation methods. DNA metabarcoding is an efficient, quick and low-cost methodology for whole communities characterization. This work aimed the characterization of the leachate microbiota of the landfill of the city of Foz do Iguaçu-PR by 16S DNA metabarcoding approaches. For this purpose, DNA was extracted from leachate and send to private service sequencing of 16S rRNA V3-V4 regions. Data processing was performed by bioinformatic software QIIME2 through proposed pipeline of consecutive steps of data import by Manifest, deduplication, operational taxonomic unit definition and taxonomic assignment. Physicochemical analysis of leachate showed mixed characteristics from both acid and methanogenic phases. Identified OTUs suggested dominance of fermenting bacteria belonging to Firmicutes phylum, with relative frequency of 41,91%. Other dominant phyla were Proteobacteria, Bacteroidetes and Synergistetes. The greater diversity was found on low-abundance sequences, suggesting diversified groups with low representation, possibly presenting key function on certain ecological niches. Diversity analysis suggested low abundance of methanogenic archaea and that leachate degradation in reservoirs is carried through anaerobic digestion by dominant genera. Leachate sample presented groups extensively studied on bioremediation field and future researches should assess bioremediation capacity of isolated microorganisms from leachate.
dc.description.abstractTrabalho 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. Orientadora: Profa. Dra. Rafaella Costa Bonugli Santos e Coorientador: Prof. Dr. Michel Rodrigo Zambrano Passarini
dc.identifier.citationMOREIRA, João Victor Fonseca . DNA metabarcoding da microbiota presente no chorume do aterro sanitário da cidade de Foz do Iguaçu-PR visando os processos de biorremediação. 2019. 58 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Universidade Federal da Integração Latino-Americana, Foz do Iguaçu, 2019.pt_BR
dc.identifier.urihttps://dspace.unila.edu.br/handle/123456789/5625
dc.language.isoporpt_BR
dc.rightsopenAccess
dc.subjectResíduos Sólidos Urbanos (RSU)pt_BR
dc.subjectBiorremediadorapt_BR
dc.subjectTratamento biológico (chorume)pt_BR
dc.titleDNA metabarcoding da microbiota do chorume do aterro sanitário da cidade de Foz do Iguaçu-PR visando os processos de biorremediaçãopt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR

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