Mestrado em Tecnologia de Produtos e Processos

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    Avaliação de atributos químicos e biológicos de nichos construídos utilizando rejeito de minério de ferro: uma alternativa para revitalização de áreas degradadas
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-08-25) Santos, Mariana de Aguilar; Guimarães, Andréa Rodrigues Marques; Ferreira, Ângela de Mello; Badotti, Fernanda; http://lattes.cnpq.br/1228978469230164; http://lattes.cnpq.br/2119491576564545; http://lattes.cnpq.br/0539560330282592; http://lattes.cnpq.br/2141288144068098; Guimarães, Andréa Rodrigues Marques; Ferreira, Ângela de Mello; Badotti, Fernanda; Tiago, Fabiana da Conceição Pereira; Rezende, Patrícia Sueli de; Zago, Valéria Cristina Palmeira
    A indústria de extração de minério de ferro é um dos setores mais importantes para a economia brasileira, especialmente na região do Quadrilátero Ferrífero em Minas Gerais. A exploração dos recursos minerais implica em alterações do meio socioambiental do território minerador, ocasionando um impacto ambiental nos ecossistemas de Campo Rupestre, como a disposição do rejeito em barragens. O uso de Nicho Construído constitui uma técnica recentemente apresentada, que tem como constituintes o rejeito de minério de ferro, topsoil (camada superficial do solo) e aglomerante. A aplicação da técnica do Nicho Construído visa mimetizar nichos ecológicos pré-existentes nas áreas degradadas pela atividade de mineração, com a vantagem de manter componentes bióticos do local de interesse. Neste contexto, este trabalho teve como finalidade, confeccionar e avaliar os efeitos de diferentes componentes do Nicho Construído nas características mecânicas, físico-químicas e biológicas do material. Para tanto, caracterizou-se o topsoil de uma área não degradada de Campo Rupestre quanto à composição química e mineralógica e à fertilidade; avaliou os efeitos dos novos constituintes do Nicho Construído (como argila bentonita e biocompósito de micélio fúngico) na sua propriedade mecânica e atributos biológicos, tais como: carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal (RB) e quociente metabólico (qCO2). E ainda, observou-se a presença de organismos fotobiontes durante o período de incubação 7 e 180 dias. Os Nichos Construídos foram confeccionados somando-se diferentes proporções de topsoil do Campo Rupestre da Serra da Piedade, rejeito de minério de ferro, cimento, argila bentonita e biocompósito de micélio fúngico. As análises de Difração de raios X e Fluorescência de raio X do topsoil identificaram minerais como a hematita, quartzo e goetita e altas proporções de óxido de ferro e dióxido de silício. As análises químicas de fertilidade do topsoil apresentaram baixa concentração de nutrientes, dentre eles o Ca, K, P, soma de bases e capacidade de troca de cátions. Observou-se um baixo teor de matéria orgânica, carbono, nitrogênio e pH ligeiramente ácido. Essas características são típicas de topsoil de Campo Rupestre ferruginoso. Os novos aglomerantes utilizados na confecção dos Nichos Construídos não conferiram resistência ao material, sendo necessário testar novas proporções destes em estudos futuros. Apenas o cimento conferiu resistência ao Nicho Construído, por ser um bom ligante, promovendo a coesão das partículas constituintes do módulo (topsoil+rejeito). Com relação ao CBM, não houve diferença significativa entre os controles e os tipos de nichos em cada tempo de incubação, com exceção do nicho contendo o biocompósito fúngico, que apresentou valores altos de CBM. Os resultados da RB foram baixos para os controles e no topsoil+rejeito, com exceção do nicho com biocompósito fúngico. O crescimento de organismos fotobiontes como, gametófitos de briófitas, protalos de pteridófitas, plântulas de angiospermas e algas, foram observados no topsoil e topsoil+rejeito. Fungos foram observados nos nichos contendo cimento, argila e biocompósito, ao longo do período de incubação. No tempo de 180 dias observou-se o desenvolvimento de angiosperma na superfície do nicho contendo o biocompósito fúngico. As análises de fertilidade, dos atributos biológicos e o crescimento de fotobiontes indicaram que os Nichos Construídos utilizando cimento e argila não apresentam característica que indicam bioreceptividade, contudo, o que utiliza biocompósito fúngico pode atuar como estimuladores do desenvolvimento de vida e, portanto, ser uma ferramenta significativa na recuperação de áreas impactadas.
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    Estudo da diversidade de procariotos em amostras de solo da serra da Piedade/MG utilizando abordagem metataxonômica
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-12-07) Silva, Carla Alessandra; Badotti, Fernanda; Guimarães, Andréa Rodrigues Marques; http://lattes.cnpq.br/0539560330282592; http://lattes.cnpq.br/2119491576564545; http://lattes.cnpq.br/4752356538694049; Badotti, Fernanda; Marques, Andrea Rodrigues; Gomes, Fátima de Cássia Oliveira; Garcia, Cleverson Fernando
    A identificação da biodiversidade de comunidades de microrganismos tem avançado significativamente graças utilização de técnicas de sequenciamento de nova geração, que representam uma abordagem poderosa para investigar a diversidade microbiana do solo. O objetivo deste estudo foi analisar a diversidade taxonômica de procariotos em amostras de solo do Campo Rupestre Ferruginoso de uma área de ecossistema de canga da Serra da Piedade. Para isso, foi utilizada a técnica de sequenciamento metabarcoding associada ao marcador 16S rRNA. O DNA das amostras foi extraído e sequenciado utilizando a plataforma Illumina. Além disso, as amostras foram submetidas a análises químicas no Laboratório Análise de Solos - Instituto Mineiro de Agropecuária (LASO- IMA) com intuito de associar as características químicas do solo com a microbiota do local. Os filos de bactérias que predominaram nas amostras foram Actinobacteriota (40,7%), Proteobacteria (21,79%), Acidobacteriota (12,5%) e Chloroflexi (11,73%). Além disso, os gêneros de maior abundância foram Conexibacter (17,28%), Acidothermus (15,39%) e Bryobacter (12,04%). O gênero Conexibacter possui uma notável capacidade de degradação de compostos orgânicos complexos, incluindo lignocelulose. Isso o torna uma fonte valiosa de enzimas envolvidas na degradação de biomassa vegetal, um recurso essencial para a produção de biocombustíveis e produtos químicos verdes. Além disso, sua capacidade de adaptar-se a solos desafiadores amplia seu potencial biotecnológico em processos de biorremediação e degradação de poluentes. Os gêneros Acidothermus e Bryobacter apresentam resistência a condições extremas, como alta temperatura e baixo disponibilidade de nutrientes, além de deposição de matéria orgânica complexas. A análise química do solo revelou que os valores de pH em água indicam acidez elevada, o que pode estar relacionado aos altos níveis de Al3+ . Em solos ácidos, a liberação de íons de alumínio a partir de minerais presentes no solo é comum, tornando esses solos profundamente distróficos. Em suma, esta pesquisa destacou a importância das abordagens metataxonômicas para a compreensão da diversidade microbiana do solo, já que representa um avanço significativo na capacidade de identificar e analisar a diversidade em comunidades de microrganismos no solo e forneceu uma visão valiosa sobre a composição e a estrutura das comunidades de microrganismos nesse ecossistema único da Serra da Piedade/MG, demonstrando potencial biotecnológico desses microrganismos especialmente em contexto da degradação de biomassa, produção de enzimas e biorremediação. Esses resultados estabelecem uma base sólida para investigações futuras sobre a ecologia microbiana, a ciclagem de nutrientes e o funcionamento dos ecossistemas nesse ambiente desafiador.