Isolamento e seleção de micro-organismos resistentes e capazes de volatilizar mercúrio

Abstract

Recebido em 18/2/10; aceito em 10/9/10; publicado na web em 30/11/10 ISOLATION AND SELECTION OF MICROORGANISMS RESISTANT AND ABLE TO VOLATILIZE MERCURY. Mercury (Hg) occurs in the environment as a natural and anthropogenic element, and through the years the accumulation of mercury has affected the integrity of ecosystems and human health. This study presents a screening of microorganisms resistant to organic and inorganic mercury, the determination of the minimum inhibitory concentration of Hg, the estimation of the mercury volatilization by selected microorganisms and the dynamics of volatilization. Eight Gram-negative bacteria resistant to high concentrations of mercury (60 to 210 mg L -1 ) were selected, and these isolates showed ability to volatilize the metal. The dynamics of the volatilization of the Proteus mirabilis M50C demonstrated that in only 4 h of incubation it was possible to volatilize 72% of the mercury present in the culture. The results showed promising application for bioremediation strategies.Keywords: bacterial resistance to mercury; mercury chloride; minimum inhibitory concentration. INTRODUÇÃOO mercúrio ocorre naturalmente no ambiente em diferentes espécies químicas com solubilidade, reatividade e toxicidade distintas, causando diferentes impactos no ecossistema e na saúde do homem. 1 Este metal é raramente encontrado como elemento livre na natureza, estando em baixas concentrações e amplamente distribuído por toda crosta terrestre. As fontes mais importantes para extração de mercúrio são as reservas de minério de cinábrio (HgS), o qual é encontrado em rochas de regiões onde existe atividade vulcânica recente, em fraturas minerais e em áreas próximas de fontes de águas termais. 2 O mercúrio é emitido para o ambiente por inúmeras fontes naturais e antropogênicas, por meio de combinações complexas, envolvendo reações químicas, físicas e biológicas. As fontes antrópicas mais frequentes de mercúrio são as indústrias petroquímicas, eletrônicas, equipamentos de medição, tintas e cloro-soda; além da utilização na extração de ouro e como amálgamas dentárias. 3 Em humanos, os efeitos renais e neurotóxicos devem ser considerados como os mais importantes numa avaliação de risco pela exposição aos compostos de mercúrio inorgânico. Os sinais e sintomas da ação tóxica do mercúrio no sistema nervoso central consistem basicamente em tremores, depressão, insônia, dificuldade para concentração, diminuição da memória e fobias. A exposição ao mercúrio por longos períodos, mesmo em baixas concentrações pode causar danos renais irreversíveis e afetar o sistema imunológico. [4][5][6] A propriedade química mais importante que explica grande parte dos danos biológicos causados pelo mercúrio é a elevada afinidade que este metal possui pelo grupo sulfidrila das proteínas, causando inativação enzimática e desestruturação proteica. Quando o enxofre está presente fazendo a ponte peptídica de proteínas, o mercúrio divalente substitui o átomo de hidrogênio para formar mercaptanos. Desse modo, mesmo em baixas concentraçõ...

Mercury (II) removal by resistant bacterial isolates and mercuric (II) reductase activity in a new strain of Pseudomonas sp. B50A

“…Several studies have shown that bacteria of the genus Pseudomonas are highly resistant to the different forms of mercury [21][22][23][24][25], and have been reported in great abundance in wastes containing high Hg concentrations [25,26]. Mercury resistance is common amongst Gram-negative microorganisms.…”

Detoxification of Mercury by Bacteria Using Crude Glycerol from Biodiesel as a Carbon Source

“…Bacteria were previously isolated from metalcontaminated industrial effluents, according to the methodology described by Giovanella et al 2011.…”

“…Thus, the mer system has evolved to perform metal regulation, transport, and enzymatic catalysis, converting the highly reactive form of the mercury cation to volatile Hg (0) (Barkay and Wagner-Döbler 2005). This adaptive microbial response to Hg is an alternative for remediation of Hg-contaminated sites; in addition, the genus Pseudomonas has been explored for potential use in contaminated environments (Wagner-Döbler 2003;Barkay and Wagner-Döbler 2005;Mortazavi et al 2005;Pepi et al 2010, Giovanella et al 2011Cabral et al 2013).…”

A Rapid Electrochemical Procedure for the Detection of Hg(0) Produced by Mercuric-Reductase: Application for Monitoring Hg-resistant Bacteria Activity.

“…10 The latter codes the enzyme mercury reductase (MerA) 10,19 and its activity allows bacteria strains to survive at high Hg 2+ concentration by transforming oxidized mercury species to metallic Hg(0). 20 Thus, the enzymatic activity of Hg-resistant bacteria can be used as bioindicator for Hg detoxification, 21−23 while the passive efflux of metallic mercury from bacterial cells to the atmosphere could be used for monitoring indirectly the presence of MerA in bacteria exposed to Hg 2+ . 21 Determination of metallic mercury can be performed by using a variety of techniques and methodologies.…”

“…The supernatant was recovered, filtered (0.02 mm pore size) and stored at −20 °C until mercuric reductase assay was performed. 20,45,46 Cytosol was characterized for total protein concentration by Coomassie Blue dye assay protocol. 47 It provided a value equal to 720 ± 71 mg L −1 .…”