Analysis of methane biodegradation by Methylosinus trichosporium OB3b / Análise da biodegradação de metano por Methylosinus trichosporium OB3b

The microbial oxidation of methane in the atmosphere is performed by methanotrophic bacteria that use methane as a unique source of carbon and energy. The objective of this work consisted of the investigation of the best conditions of methane biodegradation by methanotrophic bacteria Methylosinus trichosporium OB3b that oxidize it to carbon dioxide, and the use of these microorganisms in monitoring methods for methane. The results showed that M. trichosporium OB3b was capable to degrade methane in a more effective way with an initial microorganism concentration of 0.0700 g.L-1, temperature of 30ºC, pH 6.5 and using 1.79 mmol of methane. In these same conditions, there was no bacterial growth when 2.69 mmol of methane was used. The specific rate of microorganism growth, the conversion factor, the efficiency and the volumetric productivity, for the optimized conditions of biodegradation were, respectively, 0.0324 h-1, 0.6830 gcells/gCH4, 73.73% and 2.7732.10-3 gcells/L.h. The final product of methane microbiological degradation, carbon dioxide, was quantified through the use of a commercial electrode, and, through this, the grade of methane conversion in carbon dioxide was calculated.

A oxidação microbiológica de metano na atmosfera é realizada por bactérias metanotróficas, que o utilizam como fonte única de carbono e energia. O objetivo deste trabalho consistiu na investigação das melhores condições de biodegradação do metano por bactérias metanotróficas Methylosinus trichosporium OB3b, que o oxidam a dióxido de carbono, para o emprego destes microrganismos em métodos de monitoração para metano. Os resultados obtidos mostraram que M.trichosporium OB3b foi capaz de degradar o metano de forma mais eficaz partindo-se de uma concentração inicial de microrganismos de 0.0700 g.L-1, a uma temperatura de 30ºC, pH igual a 6.5 e empregando-se 1.79 mmol de metano. Nestas mesmas condições, não houve crescimento bacteriano quando foram empregados 2.69 mmol de metano. A taxa específica de crescimento do microrganismo, o fator de conversão, a eficiência e a produtividade volumétrica para as condições otimizadas de biodegradação foram, respectivamente, 0.0324 h-1, 0.6830 gcélulas/gCH4, 73.73% e 2.7732.10-3 gcélulas/L.h. O produto final da degradação microbiológica do metano, o dióxido de carbono, foi quantificado através do emprego de um eletrodo comercial, e, através desta medida, foi calculado o percentual de conversão de metano em dióxido de carbono.

Salicylic acid degradation from aqueous solutions using Pseudomonas fluorescens HK44: parameters studies and application tools

The optimal conditions for salicylic acid biodegradation by Pseudomonas fluorescens HK44 were determined in this study with the intention to create a microbial sensor. Kinetic experiments permitted a definition of 60 and 30min the time needed to achieve the maximum degradation of salicylic acid presented in a medium with and without yeast extract, respectively. The degradation in medium without yeast extract and the quantification by spectrophotometry 230 nm were selected to be used in further tests. The use of preactivated cells or on the exponential growth phase showed better salicylic acid degradation percentages when compared to nonactivated cells or on the stationary growth state. Finally, the best cellular concentration used on the salicylic acid degradation was 0,1 g.L-1. Strain HK44 shows to be capable of degrade salicylic acid presented in simple aqueous systems, making this strain a promising tool for the application on a luminescent microbial sensor.

Com a intenção de criar um sensor microbiano, as condições ótimas para a biodegradação de ácido salicílico por Pseudomonas fluorescens HK44 foram determinadas neste estudo. Os experimentos cinéticos permitiram a definição dos tempos de 60 e 30 minutos como necessários para atingir a máxima degradação de ácido salicílico presente em meio com ou sem extrato de lêvedo, respectivamente. A degradação no meio sem extrato de lêvedo e a quantificação através de espectrofotometria 230 nm foram selecionadas para serem utilizadas em testes posteriores. O uso de células pré-ativadas ou na fase exponencial de crescimento apresentou melhores porcentagens de degradação de ácido salicílico quando comparadas a células não-ativadas ou no estado estacionário de crescimento. Além disso, a melhor concentração celular utilizada nessa degradação foi 0,1 g.L¹. A cepa HK44 parece ser capaz de degradar o ácido salicílico presente em sistemas aquosos simples, tornando este microrganismo uma ferramenta promissora para aplicação em um sensor microbiano luminescente.