Avaliação da eficácia de tratamentos convencionais e aplicações alternativas para prevenir a biodeterioração em património cultural

Dissertação de Mestrado em Conservação e Restauro.Área de especialização: Pedra

Biodeterioração de reproduções de vitrais por fungos

Nas últimas décadas, vários estudos revelaram que os microrganismos são agentes de deterioração do vidro, sendo que os fungos se destacam com particular relevância. Os vitrais históricos possuem elementos modificadores como Ca, K e Na que os tornam particularmente vulneráveis a agressões ambientais (corrosão) e à corrosão induzida pelos microrganismos. Deste modo, realizou-se um estudo de biodeterioração acelerada através da inoculação de duas espécies de fungos seleccionadas de um caso de estudo (Penicillium sp. e Cladosporium sp.) efectuada sobre amostras de vidro de três variedades (cores), preparadas a partir do estudo da composição de dois vitrais. A alteração das superfícies foi estudada por μ-EDXRF, μ-Raman e μ-FTIR, microscopia óptica e SEM-EDS, tendo-se comparado dois estados iniciais de superfície: superfícies de vidro não corroídas e corroídas. As principais conclusões deste estudo são que: os organismos são capazes de produzir dano morfológico e químico após somente 2,5 meses de incubação em todas as superfícies, independentemente do seu estado inicial de corrosão, quando há condições de elevada humidade relativa e temperatura moderada. A biocorrosão ocorre de forma diferenciada em termos de taxa de e grau de ataque para os vidros das três cores. Verifica-se, ainda, que as amostras de controlo, sem meio de cultura (fonte de nutrientes) desenvolveram colonização biológica ao fim de 4,5 meses num ambiente previamente esterilizado.

Monitoramento da biodeterioração da madeira de três espécies amazônicas pela técnica da colorimetria

Objetivou-se avaliar o emprego da colorimetria na caracterização da biodeterioração das madeiras de marupá, jequitibá e cumaru submetidas ao ataque de fungos de podridão branca e parda. Para tanto, corpos de prova de cada espécie amazônica foram submetidos a ensaios de apodrecimento acelerado, de acordo com a American Society for Testing and Materials - ASTM D2017, durante 20 semanas. Os parâmetros colorimétricos L* (luminosidade), a* (coordenada verde-vermelho), b* (coordenada amarelo-azul) e a variação total da cor (∆E) foram determinados semanalmente até a quarta semana, e posteriormente a cada duas semanas até a vigésima semana, com auxílio de um espectrofotocolorímetro. Adicionalmente, foram determinadas as perdas de massa dos corpos de prova. Os resultados permitiram destacar que a colorimetria foi eficaz no monitoramento da biodeterioração da madeira, bem como para diferenciação da podridão branca e parda. As melhores predições da resistência natural aos fungos de podridão branca e parda foram obtidas com os parâmetros b* e L*, respectivamente. Enfatiza-se também, o emprego da ∆E como parâmetro auxiliar na estimativa da biodeterioração da madeira, em razão de suas correlações significativas com a perda de massa.

Biofouling e biodeterioração química de argamassa de cimento portland em reservatório de usina hidroelétrica

Last decade Brazilian rivers experimented progressive biofouling of Limnoperna fortunei communities and Cordylophora caspia hydroids. The microhabitat is so favorable that in around 1.5 years L. fortunei increased from 0.39 to nearby 149,000 units/m². Ten Portland cement mortar samples were produced with 1: 3.5: 0.4 dosages and installed for 1 year at Salto Caxias Brazilian Power Plant reservoir in 0.5 m and 1.0 m deep to investigate the biofouling influence on hydraulic civil structures. SEM, EDS, visual investigation and XRF results indicate none direct chemical interrelationships between L. fortunei and the mortar samples. However C. caspia diminished the mortar surface resistance and caused cement paste leaching.

A Biotecnologia na Conservação do Património Cultural

Revista Lusófona de Arquitectura e Educação

Estudo de comunidades fúngicas em arquivos: implicações na conservação e na saúde

A influência da contaminação fúngica para a saúde ambiental e para a conservação do património é o tema premente e actual que suscitou a hipótese de estudo aqui apresentada. Os fungos, dada a sua extrema capacidade de adaptação, podem colonizar diversos materiais - orgânicos ou não - e a sua acção pode ser mecânica, por intermédio das suas hifas, ou química, através dos seus metabolitos. Em termos de conservação do património, os estudos sobre fungos têm suscitado grande interesse dada a sua elevada capacidade de biodeterioração. Tendo inicialmente assentado em técnicas tradicionais de cultura, os estudos mais recentes já incluem tecnicas modernas de biologia molecular. O estudo aqui apresentado utiliza ambas as técnicas: a convencional, recorrendo a meios de cultura específicos para o crescimento de fungos e a mais recente, utilizando o DNA fúngico e a amplificação genómica dos mesmos para conseguir identificá-los até ao nível da espécie. Para conseguir realizar este intuito, foi desenvolvida a aplicação da recente técnica de cromatografia líquida desnaturante de alta resolução (DHPLC) à análise de amostras complexas de fungos filamentosos e leveduriformes.

Contributo para a avaliação da ecocompatibilidade de novos materiais para a construção civil

No âmbito da avaliação da ecocompatibilidade de novos materiais para a construção civil, foram realizados diversos estudos, destinados à avaliação dos potenciais tóxicos e ecotóxicos desses materiais. Estes estudos foram enquadrados pelo projecto europeu VALOMAT, o qual foi financiado pela Comissão Europeia, através do programa Brite-Euram III. Os novos materiais, desenvolvidos pela empresa Inertec, basearam-se na valorização de escórias de centrais de incineração de RSU e destinaram-se a duas aplicações distintas: a) Enchimento de minas ou pedreiras abandonadas ou em fim de vida; b) Construções, no sub-solo, de paredes diafragma. Os estudos realizados, no âmbito da presente dissertação, foram efectuados em cinco fases distintas. Na primeira fase, procedeu-se ao estudo das propriedades químicas e ecotoxicológicas intrínsecas de seis amostras de escórias brutas. Utilizou-se o ensaio de lixiviação descrito na norma europeia EN 12457-2. Os lixiviados produzidos foram caracterizados recorrendo a 21 parâmetros químicos e quatro indicadores biológicos. Os resultados obtidos permitiram verificar que as escórias apresentaram níveis tóxicos e ecotóxicos muito diferenciados. A ordenação dos níveis tóxicos e ecotóxicos, por recurso a um índice químico e a um índice ecotoxicológico, e a sua integração num sistema de critérios múltiplos de decisão permitiram seleccionar cinco amostras de escórias como as mais adequadas para o desenvolvimento dos novos materiais.Na segunda fase do trabalho, procedeu-se à avaliação dos potenciais tóxicos e ecotóxicos intrínsecos de 14 materiais monolíticos, desenvolvidos pela empresa Inertec. Os materiais foram submetidos a um processo de segmentação prévio (dimensão das partículas: <4 mm). Posteriormente, foram submetidos ao ensaio de lixiviação descrito na norma europeia EN 12457-2. Os lixiviados foram caracterizados de modo semelhante ao que foi indicado para as escórias brutas. Os resultados obtidos indicaram que os níveis tóxicos e ecotóxicos dos materiais destinados ao enchimento de antigas minas ou pedreiras foram superiores aos determinados para os materiais destinados à construção de paredes diafragma. Com base nos índices químico e ecotoxicológico, foi possível ordenar as amostras dos materiais, em função dos níveis tóxicos e ecotóxicos crescentes. A integração destes resultados num sistema de critérios múltiplos de decisão permitiu seleccionar seis formulações como as mais adequadas para as duas aplicações acima referidas. A terceira fase dos estudos teve como objectivo a avaliação dos potenciais tóxicos e ecotóxicos dos materiais seleccionadas na fase anterior, sem alteração prévia das suas matrizes monolíticas. Para o efeito utilizou-se o ensaio de lixiviação descrito na norma francesa NF X31-211. Os resultados obtidos permitiram concluir que os níveis de emissão de substâncias químicas e os níveis de ecotoxicidade dos novos materiais foram inferiores aos determinados na avaliação dos potenciais tóxico e ecotóxico intrínsecos. Os materiais foram classificados como quimicamente estáveis. Os diferentes níveis tóxicos e ecotóxicos destes materiais permitiram seleccionar três formulações para os ensaios seguintes. A quarta fase envolveu o estudo do comportamento químico dos novos materiais, sob condições de actividade microbiológica induzida no agente lixiviante (ensaio de biolixiviação). Foi desenvolvida uma nova metodologia para o ensaio de biolixiviação, tendo por base alguns trabalhos de biodeterioração, biolixiviação e biodegradação, realizados por outras equipas. Os resultados obtidos permitiram concluir que o comportamento químico dos novos materiais não foi alterado por acção da actividade microbiológica. Na última fase do trabalho, procedeu-se ao estudo dos potenciais tóxico e ecotóxico dos novos materiais, em ensaios de lixiviação de longo prazo, sob três cenários diferentes de exposição ambiental (norma europeia ENV 12920). Foram construídos dez pilotos experimentais, à escala laboratorial, que foram operados sob condições diferentes, em função dos cenários de exposição ambiental. Ao longo do tempo de ensaio, os lixiviados dos pilotos foram recolhidos e analisados sob o ponto de vista químico e ecotoxicológico. Os níveis tóxicos e ecotóxicos dos lixiviados dos novos materiais foram relativamente reduzidos e diferenciados, para cada um dos materiais e para cada cenário de exposição.

Durabilidade natural do estipe de pupunha (Bactris gasipaes Kunth, Arecaceae) II: insetos

Neste trabalho estão apresentados os resultados da durabilidade natural do estipe (madeira) de Bactris gasipaes Kunth (pupunha), quando submetido ao ataque de insetos xilófagos, em ensaios em ambiente florestal e urbano. Foram utilizados dez palmeiras, cinco com espinhos e cinco sem espinhos, de plantios da Fazenda Experimental da Universidade Federal do Amazonas, localizada no km 40 da rodovia Manaus-Boa Vista (BR 174). De cada uma das palmeiras foram cortados três discos de aproximadamente 30 cm de espessura, retirados da base, do meio e do topo. No ambiente florestal, os discos foram distribuídos aleatoriamente, em área próxima ao plantio, no espaçamento de 0,5m, permanecendo durante 18 meses, período no qual foram efetuadas seis inspeções trimestrais para avaliar o grau de deterioração e coleta de insetos. Para o ensaio em condição urbana, os discos foram secionados axialmente para a retirada da medula e distribuídos aleatoriamente, nas posições côncava e convexa, sobre uma estrutura de madeira, localizada no Campus do INPA em Manaus, e inspecionados bimestralmente por um ano. Os resultados do ensaio no ambiente florestal indicaram que a maioria dos discos foi deteriorada por térmitas e a vida útil da base foi em torno de 18 meses, a do meio e do topo em torno de 15. As principais espécies de cupins foram: Heterotermes tenuis (Hagen) (Rhinotermitidae) responsável pela deterioração da parte basal, mediana e o topo; Nasutitermes similis Emerson (Termitidae) que infestou a região da base e do meio; Anoplotermes sp.(Termitidae) e Nasutitermes tatarandae (Holmgren) (Termitidae) responsáveis pela infestação da parte mediana do estipe. No ambiente urbano, o principal responsável pela deterioração das amostras foi o besouro Dinoderus bifoveolatus Wollston (Bostrichidae), e em seguida, o térmita N. similis.

Diversidade bacteriana em biofilmes de superfícies externas de prédios hitóricos na cidade de Porto Alegre

A preocupação em conservar monumentos históricos tem aumentado a cada dia na comunidade científica, o que tem desencadeado na formação de grupos de pesquisa, os quais se dedicam a estudos de fatores que possam estar levando os monumentos à ruína, e formas de solucioná-los ou minimizá-los. A presença de bactérias em rochas ou em pedras de monumentos históricos tem sido confirmados por vários pesquisadores. Foram estudadas em Porto Alegre quatro igrejas e o gabinete do Vice Governador, todos de importância histórica, utilizando-se de técnicas microbiológicas tradicionais, objetivando avaliar a diversidade bacteriana em prédios de patrimônio em termos de morfologia celular e de desenvolvimento em diferentes meios de cultivo em laboratório. Foi encontrado um grande número de microrganismos em cada biofilme. Muitas bactérias Gram positivas eram do gênero Bacillus. Os isolados identificados com sendo Bacillus spp. se mostraram resistentes a concentrações de sal (NaCl) a 5% e algumas a 10%, indicando sua adaptação a superfícies secas. Este estudo, associado à literatura, indica que há muitos problemas em classificar a diversidade microbiana e que esta deve ser levada em consideração em processos de controle de biodeterioração em prédios.

Architecture and relevance of several strongly adhered biofilms over a polyester imide (PEI) surface

Um estudo microscópico foi considerado para analisar a eventual adesão de fungos sobre uma superfície de poliéster-imida presente em fios de cobre esmaltados. A microscopia eletrônica de varredura, permitiu observar nestes biofilmes aderidos, uma alta quantidade de pigmentos, hifas e um arsenal enzimático possivelmente atuando na superfície desta macromolécula. Devido a natureza altamente aromática deste material e traços de derivados fenólicos usados como solventes - que se fazem ainda presentes no polímero já reticulado, uma certa atividade anti-fúngica poderia ser esperada, todavia não foram observadas alterações no crescimento dos microrganismos, bem como no processo de adesão dos fungos. Adicionalmente a este fato, os fios esmaltados revelaram total descaracterização de suas propriedades isolantes. Os estudos visam compreender e avaliar o grande potencial demonstrado pelos fungos que poderia em caráter vindouro, explorado em processos de biodeterioração e biodegradação

Deterioração da madeira de Eucalyptus spp. por fungos xilófagos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Microbiologia ambiental.

Impacto de mudanças climáticas globais sobre a microbiota terrestre - Raquel Ghini. Impacto de xenobióticos e metais pesados na microbiota do solo - Célia Maria Maganhotto de Souza Silva e Rosana Faria Vieira. Microrganismos, minerais e metais - Oswaldo Garcia Jr. e Denise Bevilaqua. Bioprospecção da diversidade microbiana cultivável e não cultivável - Raquel Silva Peixoto, Alexandre Soares Rosado e Rodrigo Gouvêa Taketani. Técnicas moleculares aplicadas aos estudos de ecologia microbiana: A PCR em tempo real - Paulo Teixeira Lacava e João Lúcio de Azevedo. Biofilmes microbianos - René P Schneider. Biossurfactantes - Fátima Menezes Bento, Flavio A. de Oliveira Camargo e Christine Claire Gaylarde. Importância ambiental da biocatálise - Viridiana Santana Ferreira-Leitão, Maria Antonieta Ferrara e Elba P S. Bom. Estratégias de isolamento de microrganismos envolvidos na degradação de xenobióticos - Itamar Soares de Melo e João Lúcio de Azevedo. Biodegradação anaeróbia - Rosana Filomena Vazoller, Márcia Helena Rissato Zamariolli Damianovic e Juliana Calábria Araújo. Biodegradação de compostos aromáticos - Aneli de Melo Barbosa, Ellen Cristine Giese e Luiz Gustavo Covizzi. Biodegradação de organoclorados no solo por basidiomicetos lignovelulolíticos - Vera Lúcia Ramos Bonomi, Kátia Maria Gomes Machado, Dácio Roberto Mateus e Vera Maria Vitali. Biodegradação de lignina e tratamento de efluentes por fungos ligninolíticos: atualização - Nelson Durán e Elisa Esposito. Biodegradação de corantes têxteis - Priscila Maria Dellamatrice, Regina Teresa Rosim Monteiro e Doralice de Souza Luro Balan. Biodegradação de superfícies pintadas - Denise de Souza Saad. Biodegradação de polímeros sintéticos - Sandra Mara Martins Franchetti, José Carlos Marconato e Adriana de Campos. Biodegradação de fungicidas - Célia Maria Maganhotto de Souza Silva, Elisabeth Francisconi Fay e Rosângela Blotta Abakerli. Biodegradação de monoterpenos - Lucia Regina Durrant. Degradação de cafeína por bactérias - Paulo Mazzafera e Dirce Mithico Yamaoka-Yano. Degradação abiótica de xenobióticos - Elisabeth Francisconi Fay, Célia Maria Maganhotto de Souza Silva e Itamar Soares de Melo. Biodeterioração no ambiente construído - Márcia A. Shirakawa, Vanderley M. John e Maria Alba Cincotto. Biodeterioração de monumentos históricos - Maria Aparecida de Resende. Biodeterioração de monumentos históricos - Maria Aparecida de Resende. Biorremediação de solos contaminados por petróleo e derivados - Paulo Negrais Seabra. Fitorremediação de metais - Marcia Pletsch, Á ndrea C. A. Barros e Brancilene S. de Araujo. Importância da rizosfera na biodegradação de xenobióticos - Itamar Soares de Melo. Microbiologia aquática marinha - Irnia Nelly G. Rivera, Claudete Rodrigues Paula e Claudiana Paula de Souza. Transferência horizontal de genes de plantas geneticamente modificadas: avaliação dos riscos para as comunidades microbianas - Welington Luiz Araújo, Priscilla de Barros Rossetto e Júlia Ifuklinsky-Sobral.