CINDEFI   05381
CENTRO DE INVESTIGACION Y DESARROLLO EN FERMENTACIONES INDUSTRIALES
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Levaduras antárticas para la degradación biológica de colorantes azo y el potencial uso en el tratamiento de efluentes de la industria textil
Autor/es:
GARMENDIA, GABRIELA; CAVELLO, IVANA; CAVALITTO, SEBASTIÁN FERNANDO; VERO, SILVANA
Lugar:
CABA
Reunión:
Simposio; IV Simposio Argentino de Procesos Biotecnologicos; 2016
Institución organizadora:
UNQ
Resumen:
Resumen Se estudió la potencial aplicación de levaduras adaptadas al frio en el tratamiento de efluentes de la industria textil mediante la decoloración de un colorante azoico conocido como Negro Reactivo 5. Las levaduras seleccionadas presentaron una eficiencia de decoloración mayor al 90%. Se demostró que algunas acumularon el colorante sin afectar su viabilidad mientras que otras biodegradaron el colorante. Es el primer reporte de esta capacidad para levaduras del género Debaryomyces y Leucosporidiella.Palabras clavesColorantes azo;levaduras adaptadas al frío;biodecoloración.1. Introducción En todo el mundo, las industrias textiles y de impresión utilizan más de 10 mil tipos diferentes de colorantes y tintes, estimándose una producción mundial de 8 millones de toneladas por año, de los cuales al menos un 10 %ingresa al medio ambiente a través de los efluentes líquidos vertidos en los cuerpos de agua. Si bien algunos colorantes utilizados en estas industrias no son tóxicos en sí mismos, sus productos de degradación pueden ser cancerígenos o tóxicos para los organismos. Debido a su estructuraquímica compleja, los colorantesson resistentesa los procesos dedegradación biológica no siendo removidoscompletamenteen las plantas de tratamientode aguas residualesconvencionales. Las tecnologías físicasy químicas existentes (adsorción, coagulación-floculación, oxidación, filtracióny los métodoselectroquímicos) son tecnologías caras, consumentiempo yproducengran cantidad delodos causando contaminación secundaria (Ahmed et al., 2012).En los últimos años ha aumentado el interés en el uso de microorganismos capaces de decolorar y degradar los colorantes gracias a su bajo costo y su naturaleza amigable con el medio ambiente. Dentro de ellos, los hongos de la podredumbre blanca son capaces de mineralizar varios tipos de colorantes a través de sus sistemas oxidativos y sistemas ligninolíticos no específicos. Sin embargo, las condiciones de producción de estos sistemas enzimáticos, el riesgo a la contaminación bacteriana en las plantas de tratamientoy el exuberante crecimiento miceliar hacen dificultosa la aplicación de los mismos. Las levaduras por su parte presentan varias ventajas, no solo por tener un crecimiento más rápido que los hongos, sino que además son capaces de resistir condiciones ambientales más drásticas. Sin embargo, el uso de estos microorganismos en el tratamiento de efluentes provenientes de las industrias textiles es más que limitado (Martorell et al., 2012).El objetivo del presente trabajo fue estudiar la potencial aplicación de levaduras antárticas aisladas de la Isla Rey Jorge en el tratamiento de este tipo de efluentes, planteando de esta forma una propuesta de bajo costo y amigable con el medio ambiente.2. MetodologíaBúsqueda y selección de levaduras capaces de decolorar medios sólidos (decolorizationscreeningonsolid media)La selección primaria de levaduras antárticas capaces de degradar el colorante Negro Reactivo 5 se llevó a cabo utilizando el medio sólido conocido como Normal decolorization media (NDM) propuesto por Pajot et al. (2007). El colorante NR 5 se agregó en una concentración final de 100 mg/l. Las placas fueron inoculadas con las levaduras en crecimiento activo provenientes de un medio PDA y se incubaron a 20ºC durante 48 h. Se realizó una observación diaria de las placas a fin de determinar la aparición de un halo de degradación del colorante alrededor de la colonia, así como el color de la colonia.Decoloración en medio líquidoPara el estudio de la cinética de decoloración por parte de las levaduras seleccionadas se utilizó el medio NDM suplementado con 100 mg/l del colorante NR5. Los cultivos se inocularon con cada levadura con una DOi 0.06 y se incubaron a 20ºC, 150 rpm. Se tomaron muestras periódicamente para la determinación de biomasa y para la determinación del porcentaje de decoloración el cual se define como (A0-A)/A0 x 100. Donde A0 es la absorbancia inicial del medio suplementado con el colorante y A es la absorbancia al tpo t medidos a 595 nm. Adicionalmente se realizó un barrido espectral de cada muestra para analizar la desaparición del colorante. Todos los cultivos fueron realizados por duplicados. Se realizaron controles bióticos y abióticos.3. Resultadosy DiscusiónLos colorantes sintéticos pueden ser clasificados como aniónicos (colorantes directos, ácidos y reactivos) y catiónicos (básicos). Los colorantes aniónicos representan un 20-30 % de los colorantes utilizados industrialmente. El Negro Reactivo 5 es comúnmente utilizado en el teñido de algodón, fibras de celulosa, lana y nylon y fue utilizado como colorante modelo en este trabajo.De un total de 54 levaduras provenientes de la Isla Rey Jorge, el 77% (n:43) fueron capaces de producir halo de decoloración en medio sólido y el 37% de las mismas mantuvo el color original de la colonia haciendo suponer en éstas que la decoloración del medio se debe un proceso de degradación del colorante y no de bioacumulación.Figura 1. Decoloración del NR5 por las levadurasSe seleccionaron las levaduras que desarrollaron mayor halo de decoloración y se procedió a la realización de los cultivos líquidos. Se observó que ambas cepas de Debaryomyceshansenii (F12B y F39A) luego de 116 h de cultivo lograron un 97 y 92.5% de decoloración, respectivamente. Se observó que ambas cepas acumularon el colorante (Figura 1, arriba derecha). Por su parte, Candidaglaebosa (12D) y Leucosporidiellamuscorum (F20A) lograron ambas un 99% de decoloración permaneciendo la biomasa del color original de las mismas luego de 39 h de cultivo (Figura 1, debajo de izquierda a derecha). Los parámetros cinéticos (velocidad especifica de decoloración, y, velocidad volumétrica de decoloración, para cada una de las levaduras son similares a los reportados anteriormente para otras levaduras e incluso mayores (Pajot et al., 2007). 5. ConclusionesEl presente trabajo confirma la capacidad de levaduras adaptadas al frio de remover el colorante NR5 mediante distintos procesos como bioacumulación o biodegradación, siendo potenciales candidatas para la bioremediación de este tipo de colorantes.