CIDCA   05380
CENTRO DE INVESTIGACION Y DESARROLLO EN CRIOTECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudio y evaluacion de un oxidante alternativo para la degradación de cianobacterias, cianotoxinas y E. coli en plantas de tratamiento de aguas
Autor/es:
ARANDA O., FERNANDEZ V., SEDAN D., ROSSO L., CRETTAZZ M., ANDRINOLO D., GIANNUZZI L
Lugar:
Comahue, Neuquen
Reunión:
Congreso; Sociedad de Toxicología y Química Ambiental SETAC Argentina.; 2014
Institución organizadora:
Sociedad de Toxicología y Química Ambiental SETAC Argentina.
Resumen:
Las cianobacterias son algas de carácter foto autótrofas de distribución mundial y con una alta incidencia en la calidad del agua destinada al consumo. Los diferentes componentes involucrados en la actividad y desarrollo de las prácticas humanas han resultado en las eutrofizaciones de los cuerpos de agua en el mundo, donde una de tantas consecuencias son las floraciones o ?blooms?, generando dificultades metodológicas en las plantas de tratamiento de aguas. Las técnicas convencionales de tratamiento de agua en muchas ocasiones no tienen en cuenta este tipo de microorganismos por lo que resultan insuficientes sus técnicas para eliminar del agua estas especies de algas o en su defecto los metabolitos (cianotoxinas) liberados al medio, lo que implica un alto riesgo para la salud. Adicional a lo anterior, la utilización de agentes químicos oxidantes convencionales como el cloro son muy eficientes en mejorar las condiciones microbiológicas del agua, sin embargo, muestran dificultades en lo que se refiere a la formación de compuestos organoclorados como los trialometanos entre otros, los que representan un riesgo para la salud de personas y animales, razón por la cual se hace necesario el estudio de agentes alternativos más amigables con el ambiente.El principal objetivo del presente trabajo fue desarrollar una metodología utilizando un producto biodegradable y de bajo impacto ambiental, para destruir controladamente la presencia de cianobacterias tóxicas y sus consecuentes toxinas así como otros microorganismos indicativos de contaminación fecal como la E. coli. Los ensayos de laboratorio se realizaron con un cultivo de Microcystis aeruginosa proveniente del ambiente y productora de Microcistina [D-leu 1] MC-LR. En los tratamientos se evaluó la efectividad a distintas dosis de un producto oxidante (BIOXI B), el cual fue realizado y estandarizado en planta por la empresa Sabinur s.a.c.i.f.i.a (La Plata, Buenos Aires, Argentina) las dosis de trabajo fueron 0.5, 1.0, 5, 10 15 y 20 ppm a distintos tiempos de contacto (0, 1, 2, 3, 4, 8, 24 y 48 horas) con ciclos de luz-oscuridad de 12/12. A lo largo del ensayo se tomaron muestras y se evaluó la degradación de clorofila, proteínas totales, recuento celular evaluado mediante microscopia invertida, viabilidad celular por recuento en placa y la concentración de [D-leu 1] MC-LR. La determinación de [D-leu 1] MC-LR se realizó por ensayo enzimático de la inhibición de protein-fosfatasa (PP1) y por HLPC-DAD. Los ensayos de degradación de microcistina extraída de cultivo fueron (con una concentración estimada 0.30 y 0.40 ppm) evaluados mediante la técnica de la inhibición de PP1 luego de la aplicación de dos concentraciones de Bioxi B (1 y 5 ppm) a las 24 horas. Posteriormente se evaluó la degradación de microcistina mediante la misma técnica luego de la aplicación de 10 ppm de Bioxi B a las 48 horas de tiempo de contacto. En un ensayo posterior, se evaluó la degradación de microcistina en solución acuosa a 20 ppb de [D-Leu 1] MC-LR extraída y purificada, mediante la misma técnica luego de la aplicación de una concentración de Bioxi B de 5 ppm a 0, 1, 60, 120 y 180 minutos. En un ensayo final se determinó el efecto Bioxi B (10 ppm) a distintos pH (6,7 y 8) sobre la degradación de microcistina en solución acuosa [D-Leu] MC-LR (50 ppb) a 0, 1, 20, 40, 60, 80, 100, 120 y 240 minutos de tiempo de contacto. Para evaluar la efectividad del Bioxi B sobre la viabilidad de E. coli, se trabajó con un cultivo (106-109UFC/ml) las dosis de trabajo fueron 0, 2.5, 5, 10 15 y 20 ppm. A partir de este agregado se cronometró los tiempos de contacto. A cada tiempo de contacto (0, 1, 2, 3 y 4 horas) para tiempos largos y (0, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20 y 40 min) para tiempos de contacto más cortos. Los efectos bactericidas del Bioxi B se realizaron en una matriz compleja como el caldo de cultivo y en solución salina isotónica 0.9%.A dosis de 5 y 10 ppm se observó un incremento en la concentración de microcistina, pudiendo deberse a una liberación de toxina intracelular. Un tratamiento efectivo para la reducción de microcistina puede ser el de 20 ppm a 4 horas de contacto, o a tiempos de contacto más largos afectando las condiciones operativas de la planta. La aplicación del Bioxi B (1-15 ppm) altera los parámetros del cultivo como: turbidez, morfología celular, clorofila, recuento celular y proteínas totales. Sin embargo en este rango de concentración de Bioxi B no evidencia eficacia en la remoción de microcistinas evaluadas mediante la técnica de HPLC en cultivo de Microcystis aeruginosa. Una degradación del 90% de Microcistina en cultivo se logra con 20 ppm de Bioxi B y 24 horas de tiempo de contacto. Una degradación del 90% de microcistina (20 ppb) en solucion acuosa se logra con 5 ppm de Bioxi B durante un tiempo de contacto mínimo de 60 minutos. La concentración inhibitoria mínima (CIM) del producto ensayado fue de 1.0 ppm que corresponde al límite inferior a la cual el producto evidencia una acción biocida en cultivo de Microcystis aeruginosa.La concentración mínima inhibitoria (CIM) de E. coli en caldo de cultivo fue de 10 ppm a partir de 1 hora de contacto. La CIM de E. coli en solución salina isotónica 0.9% fue de 5 ppm a partir de 10 min de contacto.Nuestros resultados sugieren que productos como el Bioxi B pueden ser utilizados en plantas de tratamientos de agua en la remoción de cianobacterias y cianotoxinas para alternar y reforzar los procesos con agentes químicos convencionales previa realización de procesos como floculación, coagulación y filtración.