A BIODINÂMICA AMBIENTAL

Microorganismos são os organismos procarióticos unicelulares ou multicelulares (bactérias), os eucarióticos unicelulares ou coloniais (protozoários, microalgas e leveduras), os eucarióticos unicelulares multinucleados (fungos filamentosos) e os eucarióticos multicelulares simples nos quais se observam níveis muito simples de diferenciação celular (fungos filamentosos). Os microorganismos existem em praticamente todo o planeta, onde as condições físicas e químicas permitam, como em temperaturas de 0°C em ambientes glaciais, como em acima de 100°C em fontes termais, etc.

Apesar de haver uma associação dos microorganismos com doenças, a minoria deles envolvem processos patológicos. A grande maioria desempenha funções vitais para a manutenção da vida no planeta sendo os agentes primários de processos biogeoquímicos nos ciclos de elementos tais como carbono, nitrogênio, fósforo, enxofre, ferro e outros minerais, processos estes críticos para a operação da biosfera e sustentação da vida na Terra.

O metabolismo microbiano é o conjunto de processos pelos quais um organismo obtém energia e nutrientes (carbono, por exemplo) necessário para viver e se reproduzir. Os microorganismos utilizam vários tipos de diferentes estratégias metabólicas e as espécies podem muitas vezes ser distinguidas com base destas estratégias. As características metabólicas específicas de um microorganismo constituem o principal critério para determinar seu papel ecológico, a sua responsabilidade nos ciclos biogeoquímicos e sua utilidade em processos industriais.

Os diferentes tipos de processos metabólicos de microrganismos podem ser classificados de acordo com três critérios diferentes:

1. A forma que o corpo recebe o carbono para a construção da massa de células:

• Autotrófios: O carbono é obtido a partir de dióxido de carbono (CO2).

• Heterotróficos: O carbono é obtido a partir de compostos orgânicos (glicose, por exemplo).

• Mixótrofo: O carbono é obtido quer a partir de compostos orgânicos, tais como a fixação de dióxido de carbono.

2. O poder redutor para a conservação de energia ou reações biossintéticas:

• Litotróficas: Equivalentes redutores são derivados a partir de compostos inorgânicos.

• Organotrofo: Equivalentes redutores são derivados a partir de compostos orgânicos.

3. A maneira pela qual o corpo recebe a energia para viver e crescer:

• Quimiotrófo: A energia é obtida a partir de compostos químicos externos.

• Fototrófo: A energia de luz é obtido.

Devido às funções vitais dos microrganismos se relacionarem tão estreitamente com determinados fatores ambientais, eles são empregados como indicadores de poluição de determinadas áreas. Em geral, a alteração da abundância, diversidade e composição de um grupo de microrganismos indicadores mede a perturbação do ambiente. Dessa forma, pode-se adequar o uso de alguns microrganismos para otimizar a eficiência de áreas especificas, determinadas a seguir:

• Bioindicadores da qualidade da água: comumente usados protozoários, por causa de sua alta abundância, tempo de multiplicação curto, são sensíveis a alterações na cadeia trófica e facilmente mantidos em laboratórios para os testes.

• Bioindicadores de poluentes do ar: Leveduras e Liquens são usados para medir o nível de aodióxido de enxofre, fluoretos, ozônio e dióxido de carbono, que é a poluição do ar. A presença delas em folhas de Ipê amarelo ou roxo ocorre em áreas com menores índices de poluição do ar.

• Bioindicadores de poluentes do solo: Bactérias, fungos e diversos invertebrados podem desempenhar o papel de bioindicador, tais organismos permitem verificar a qualidade do solo, pois englobam atributos físicos, químicos e biológicos que são necessários.

Os principais microrganismos indicadores utilizados em tratamento de águas residuais são Coliformes totais = fermentam a lactose com a formação de gás (35-37º C). Escherichia, Klebsiella, Citrobacter e Enterobacter (fecal), sendo E. coli (exclusivamente fecal). Coliformes fecais = fermentam a lactose com formação de gás (44-45,5º C). Confirmação com E. coli e poucas com Enterobacter e Klebsiella.

A Escherichia coli é um bacilo gram-negativo componente da flora normal do