Búsqueda y selección de biocatalizadores bacterianos para la degradación de glifosato

AGUSTINA HERNANDEZ; JULIA YAMILA SANTILLÁN; FRANCO ROSSI; ELIZABETH LEWKOWICZ; ADOLFO M. IRIBARREN; ROJAS, LORENA

Santiago de Chile

Simposio; IV Simposio Latinoamericano de Biocatalisis y Biotransformaciones; 2022

Universidad de Santiago de Chile

La demanda mundial de alimentos se incrementa en forma constante, y con ella la aplicación de nuevas tecnologías para su producción y, en consecuencia, el uso de agroquímicos. Entre los pesticidas utilizados en Argentina, el glifosato [(N-fosfonometil) glicina] -pesticida del tipo organofosforado (OP)- es un herbicida selectivo y de amplio espectro, cuya aplicación se ha intensificado notoriamente desde la introducción de cultivos genéticamente modificados para su resistencia. Actualmente, el glifosato representa el 76% del total de los pesticidas utilizados en nuestro país. Su uso ha mejorado la producción agrícola, mediante el control de plagas y enfermedades, reflejándose en beneficios económicos. Sin embargo, debido a la toxicidad de esta sustancia, su uso masivo plantea una preocupación en términos del impacto ambiental y sanitario. Desde el punto de vista de la salud humana, un amplio espectro de enfermedades, que van desde dolencias agudas a enfermedades crónicas, trastornos reproductivos y disfunciones del sistema endocrino han sido vinculadas con la exposición a glifosato. En relación al medio ambiente, en Argentina se han detectado agrotóxicos en diferentes niveles del suelo que contaminan el agua y se acumulan en ríos y lagos. Esto representa un riesgo para la población expuesta a este agroquímico, y conlleva a la necesidad de remediar aguas contaminadas con este OP. Las metodologías tradicionales para la remoción de pesticidas del ambiente generan nuevos contaminantes y son costosas, por lo que la biorremediación resulta ser una alternativa prometedora.Con el objetivo de hallar nuevos microorganismos bacterianos wild type capaces de degradar glifosato, se realizó un screening en medio líquido a partir de 9 cepas microbianas seleccionadas previamente por su capacidad de degradar OPs triésteres, de los géneros Sphingomonas, Streptomyces, Nocardias, Arthrobacter y Brevundimonas. Para ello, se desarrollaron cultivos en medio mínimo suplementado con dicho herbicida como única fuente de carbono y energía (FCE). A partir del análisis del crecimiento de cada uno de los microorganismos estudiados se determinaron las correspondientes velocidades específicas de crecimiento máximas (µmáx), encontrándose que dos cepas, una de Streptomyces y otra de Arthrobacter, fueron capaces de utilizar glifosato como única FCE. Estos resultados, en relación a trabajos previamente reportados, sugirieron su capacidad de degradar dicho herbicida en sistemas en growing. Una vez seleccionados estos biocatalizadores, y a partir del desarrollo de metodologías de derivatización y detección de glifosato y sus productos de degradación mediante HPLC y/o GC, se llevó a cabo la cuantificación de la degradación del herbicida. Los resultados obtenidos en este trabajo permitieron hallar dos biocatalizadores novedosos que podrían ser aplicados al tratamiento de aguas contaminadas con glifosato.