Isolamento de bactérias tolerantes e fatores que afetam a transformação de metilmercúrio por Pseudomonas putida V1 in vitro

Abstract

As atividades industrial e urbana podem levar à contaminação do ambiente com mercúrio e este causa inúmeros problemas relacionados à saúde do homem e de animais. Os ambientes contaminados com mercúrio e suas formas selecionam micro-organismos tolerantes a esse metal e desta forma podem ser utilizados como estratégia de remediação destes ambientes. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi isolar e caracterizar bactérias resistentes ao metilmercúrio em amostras de solos e lodo de esgoto, e determinar a capacidade de remoção de metilmercúrio pelo isolado mais resistente a este composto sob diferentes condições de temperatura, pH, presença de sais, metais pesados, NaCl, e outros compostos de mercúrio como timerosal, acetato de fenilmercúrio e cloreto de mercúrio. Também foram estudados as transformações enzimáticas do metilmercúrio e a presença dos genes merA e merB. Foram isoladas dezesseis bactérias a partir das amostras coletadas, sendo que Pseudomonas putida V1 foi a bactéria mais resistente ao metilmercúrio (CIM = 11,5 μmol L-1, volatilizando aproximadamente 90% do metilmercúrio adicionado ao meio de cultura e foi tolerante ao cobre, chumbo, níquel, cromo, cobalto, manganês e bário (100 à 1000 μmol L-1). Este isolado removeu até 77% de metilmercúrio do caldo Luria Bertani (LB) em valores de pH entre 4,0-6,0 e temperatura entre 21-25°C. Obser vou-se um declínio significativo da capacidade de remoção de metilmercúrio do caldo LB na presença dos sais e metais pesados (57 e 79%, respectivamente), quando comparado aos controles (85 e 89 %, respectivamente). Os testes enzimáticos indicaram ausência da enzima organomercurio liase de P. putida V1, enquanto que as reações de polimerase em cadeia (PCR) indicaram que esta bactéria possui o gene merA, mas não o merB. Nos testes com marcadores radioativos foi observada uma incomum produção de 14CO2. Os resultados sugerem que P. putida V1 tem potencial para remoção do metilmercúrio de ambientes contaminados. Estudos adicionais devem ser realizados para se determinar o mecanismo de remoção de metilmercúrio por P. putida V1.

The industrial and urban activities can result in environmental contamination by mercury, which can cause several health problems to human beings and animals. The sites contaminated with mercury and its different forms select mercury-tolerant microorganisms that may potentially be used in a strategy for remediation of these environments. Thus, the aim of this work was to isolate and characterize methylmercury-resistant bacteria from soil and sewage sludge samples, to determine the methylmercury removal ability of the most resistant isolate under different conditions of temperature, pH, presence of salts, heavy metals, NaCl, and other mercury compounds such as thimerosal, phenylmercury acetate and mercury chloride. In addition, the methylmercury enzymatic transformations and the presence of merA and merB genes were studied. A total of sixteen bacteria were isolated from soil and sewage sludge samples, with Pseudomonas putida V1, the most methylmercury-resistant isolate (MIC = 11.5 μM), volatilizing approximately 90% of methylmercury added to culture medium and tolerating copper, lead, nickel, chromium, cobalt, manganese and barium (100 to 1000 μM). This bacterial isolate removed up to 77% of methylmercury from Luria Bertani broth (LB) in pH and temperature values between 4.0-6.0 and 21-25°C, respectively. A significant reduction in the ability to remove methylmercury from LB in the presence of salts and heavy metals (57 and 79%, respectively) in comparison to controls (85 and 89 %, respectively) was observed. The enzymatic assays indicated the absence of organomercurial lyase in P. putida V1, whereas the polymerase chain reactions (PCR) indicated that this bacterium possesses merA gen, but not merB gen. The tests with radioactive markers indicated an uncommon release of 14CO2. The results of the present work suggest that P. putida V1 has the potential to remove methylmercury from contaminated sites. More studies should be carried out to determine the mechanism of removal of methylmercury by P. putida V1.