ESTUDO DE BIOFILMES E O POTENCIAL DE CORROSÃO EM AÇO INOXIDÁVEL AISI 3016

Biofilm Formation on 304 and 316 Stainless Steel in Water from Two Marine Environment

Brunela dos Santos Neves1*, Adriana Marcia Nicolau Korres1

1Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo, Vitória, Brasil

*Av. Vitória, 1729 – Jucutuquara, Vitória, Espírito Santo, Coordenadoria de Engenharia Sanitária e Ambiental. 29040-780. Brasil. [e-mail]

Abstract

Microbial biofilms are a group of microorganisms immersed in a matrix made of extracellular substances produced by the same microorganisms. Microbial adhesion to surfaces as wood or Steel may indicate the begining of a deterioration process of these surfaces, what causes economic losses to different sectors. This work aimed to determine the microbial adhesion to stainless steel 304 and 316 in two different marine environment in terms of number of colony units forming/cm2, analyse and compare images of biofilm on these surfaces by stereoscopic microscopy, characterization of morphotypes isolated from these surfaces after 21 days of immersion, in experiments conducted in laboratory. Results pointed that microbial adhesion occurred in water from both environments and in both types of steel. Data indicated slightly larger number in water from an anthropic place. Image analysis corroborate these data.  

KeyWords: Biofilms, Marine Water, Microorganism adhesion, Stainless Steel.

FORMAÇÃO DE BIOFILME EM AÇOS INOXIDÁVEIS AISI 304 E 316 EM ÁGUA DE DOIS AMBIENTES MARINHOS

Resumo

Os biofilmes microbianos constituem aglomerado de microrganismos envoltos por uma matriz de substâncias extracelulares por eles produzidas. A adesão microbiana a substratos como madeira e aço pode ser o início de um proceso de deterioração desses substratos, causando prejuízos económicos para diversos setores. O presente trabalho tem como objetivos específicos determinar a adesão de microrganismos em termos de número de unidades formadoras de colônias por cm² (UFC/cm²) na superfície de aço inoxidável 304 e 316, analisar e comparar imagens do biofilme formado na superfície por microscopia ótica estereoscópica, isolar e caracterizar os microrganismos formadores de biofilme em experimentos realizados em laboratório utilizando-se água de dois ambientes de praia. Os dados mostram que a adesão microbiana ocorreu em ambos os ambientes e em ambos os tipos de aço, sendo que os números indicam a adesão ligeiramente maior em aços imersos na água do ambiente mais antrópico.

Palavras-chave: Adesão microbiana, Aço Inoxidável, Água Marinha, Biofilmes.

Introdução

Geralmente os microrganismos não vivem como culturas puras nos ambientes, ao contrário, se acumulam em superfícies e interfaces para formar agregados polimicrobianos tais como filmes, flocos e lodos ou estruturas chamadas de biofilmes (FLEMMING; WINGENDER, 2010).

O ambiente marinho é um dos ambientes mais propícios para associação de microrganismos devido à velocidade das ondas, temperatura do ambiente, potencial eletroquímico de substratos metálicos imersos na água do mar e diversos outros fatores que propiciam essa interação.

Tem-se observado a frequência de danos causados em estruturas que estão expostas a ambientes marinhos devido à corrosão e a bioincrustação, além do possível impacto ambiental causado e prejuízos às espécies marinhas (MENEZES 2012). O estudo da adesão microbiana em superficies pode vir a auxiliar na predição de possíveis efeitos de bioincrustação e biocorrosão dos materiais, atuando como importante ferramenta na prevenção de perdas econômicas.

À vista disso, justifica-se o estudo da comunidade microbiana em superfícies de aços imersos em águas de dois tipos de ambiente marinho, um muito antropizado e outro menos antropizado. O presente trabalho tem como objetivos específicos determinar a adesão de microrganismos em termos de número de unidades formadoras de colônias por cm² (UFC/cm²) na superfície do material, analisar e comparar imagens do biofilme formado na superfície por microscopia ótica estereoscópica, isolar e caracterizar os microrganismos formadores de biofilme.

Metodologia

Cupons de aço inoxidável AISI 304 e 316 com 1.8 cm de diâmetro foram lixados com lixas (320, 400,
600 e 1200), polidos e limpos individualmente. Os corpos de prova foram imersos por 21 dias em quatro sistemas estáticos abertos (biorreatores) com capacidade de 1000 mL cada um. Sendo um biorreator para o aço 304 e outro para o 316, com água da Praia Grande, localizada na Ilha do Boi (Vitória, ES) e o mesmo para a água da Praia de Manguinhos (Serra, ES). As amostras de água foram coletadas com o uso de garrafas PET limpas e higienizadas com capacidade para 2,0 L nas praias da Ilha do Boi (Vitória, Brasil) e de Manguinhos (Serra, Brasil). A Ilha do Boi está localizada entre o Porto de Vitória e o Porto de Tubarão, importantes locais de passagem de navios e embarcações. Já a Praia de Maguinhos, localizada no município da Serra, é uma área de preservação ambiental. A determinação da adesão de microrganismos na superficie do aço foi realizada por contagem de unidades formadoras de colônias/cm² (UFC/cm²) e por imagens. O registro de imagens foi realizado utilizando microscópio estereoscópico Leica modelo EZ4 HD com sistema de captura (LAS EZ. 2.0.0) em amostras frescas a fim de determinar e observar a formação de biofilmes microbianos. Posteriormente foi feito o isolamento e caracterização morfológica e tintorial dos microrganismos presentes na superficie dos aços.

Resultados e Discussão

O número de unidade formadoras de colônias (UFC/cm²) na superfície dos aços mostrou em todas as semanas de estudo, exceto na primeira semana, uma maior adesão de microrganismos em aços imersos na praia da Ilha do Boi comparado com a praia de Manguinhos (tabela 1). Resultados mostram que o ambiente marinho mais antropizado propicia um maior crescimento e adesão de microrganismos nessas superfícies.

Tabela 1. Número de unidades formadoras de colônias/cm² na superfície de aços inoxidáveis 304 e 316 imersos em águas marinhas