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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.42.2018.tde-06122021-110509
Document
Auteur
Nom complet
Luana Agostini
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2018
Directeur
Jury
Pellizari, Vivian Helena (Président)
Araujo, Welington Luiz de
Pessoa Junior, Adalberto
Saia, Flavia Talarico
Titre en portugais
Comunidades procarióticas associadas a polímeros plásticos em mar profundo.
Mots-clés en portugais
Degradação de plástico
Lixo marinho
Mar profundo
Microrganismos
Plastisfera
Resumé en portugais
O lixo marinho, composto em sua maioria por plásticos, é um problema global e crescente devido ao descarte inadequado no ambiente. Desde os primeiros estudos sobre o tema, nota-se a colonização destes resíduos por microrganismos, e pesquisas mais recentes, confirmaram que um dos destinos finais deste material é o fundo oceânico. No entanto, pouco se sabe se essa associação ocorre como simples adesão dos microrganismos ao substrato, ou se eles utilizam o plástico como fonte de carbono. O presente estudo pretende contribuir para o conhecimento das comunidades de microrganismos de mar profundo associadas a plásticos que podem futuramente auxiliar em processos de biodegradação. Para análise da diversidade e estrutura das comunidades de Bacteria e Archaea no Oceano Atlântico Sudoeste, foram selecionados três pontos de coleta nas regiões oceânicas (>3000 m) do Espírito Santo, Rio de Janeiro e São Paulo, e quatro tipos de substratos de polímeros plásticos (pellets de polietileno e polipropileno e sacolas não-biodegradável e biodegradável) e um substrato controle (cascalho). Os métodos utilizados foram o sequenciamento de nova geração (Illumina Miseq) do gene RNAr 16S, a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e técnicas tradicionais de cultivo. Os resultados de MEV mostraram que nos pellets de polipropileno, foram observadas células dispostas individualmente, enquanto que em sacola plástica não-biodegradável, foram observadas células em patches. Os 22 isolados foram identificados por meio de sequenciamento do gene RNAr 16S e classificados em: Sulfitobacter, Rhodococcus, Marinobacter, Zunongwangia, Halomonas, Bacillus, Salinicola, Kocuria, Halobacillus, Pseudoalteromonas. Através do sequenciamento por Illumina Miseq foram obtidas 3300 OTUs de Bacteria e Archaea, distribuídas nos 5 substratos e nas amostras de água adjacente, onde pode-se perceber que os grupos classificados estão diretamente relacionados à degradação de hidrocarbonetos sendo influenciados pelo tipo substrato plástico e não sendo influenciados pela localização geográfica. Os grupos mais abundantes pertencem às classes Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteria, Bacteroidetes (Bacteria) e Nitrosopumilaceae (Archaea). Dessa maneira, o presente estudo é pioneiro na investigação da plastisfera de mar profundo e visa contribuir para o conhecimento deste novo microhabitat.
Titre en anglais
Prokaryotic community associated with plastic polymers in the deep-sea.
Mots-clés en anglais
Deep sea
Marine litter
Microorganisms
Plastic degradation
Plastisphere
Resumé en anglais
Marine litter, mostly composed of plastics, is a global and growing problem due to inadequate disposal in the environment. From the earliest studies on the subject, we note the colonization of these residues by microorganisms, and more recent research has confirmed that one of the final destinations of this material is the ocean floor. However, little is known if this association occurs as simple adhesion of the microorganisms to the substrate, or if they use the plastic as carbon source. The present study aims to contribute to the knowledge of the communities of deep-sea microorganisms associated with plastics that may in the future assist in biodegradation processes in the future. In order to analyze the diversity and structure of the bacterial and archaeal communities in the Southwestern Atlantic Ocean, three sampling points were selected in the oceanic regions (> 3000 m) off Espírito Santo, Rio de Janeiro and São Paulo, as well as four types of plastic polymer substrates (polyethylene and polypropylene pellets and non-biodegradable and biodegradable bags) and a control (gravel) substrate. The methods used were the next generation sequencing (Illumina Miseq) of the 16S rRNA gene, Scanning Electron Microscopy (SEM) and traditional culture techniques. SEM results showed that individually disposed cells were observed in polypropylene pellets, whereas cells were observed in patches in non-biodegradable plastic bags. The 22 isolates were identified by sequencing the 16S rRNA gene and classified in: Sulfitobacter, Rhodococcus, Marinobacter, Zunongwangia, Halomonas, Bacillus, Salinicola, Kocuria, Halobacillus, Pseudoalteromonas. In total 3300 OTUs of Bacteria and Archaea were obtained by Illumina sequencing, distributed into five substrates and adjacent water samples. Some groups are directly related to the hydrocarbon degradation, and the microbial community was influenced by the plastic substrate type, and not by geographical location. The most abundant groups belong to the classes Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteria, Bacteroidetes (Bacteria) and Nitrosopumilaceae (Archaea). Thus, the present study is pioneer in investigating the deep-sea marine plastisphere, and aims to contribute to the increasing knowledge of this new microhabitat.
 
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Date de Libération
2023-12-06
Date de Publication
2022-01-07
 
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