PROIMI   05436
PLANTA PILOTO DE PROCESOS INDUSTRIALES MICROBIOLOGICOS
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
EFECTO DE LA ACLIMATACIÓN DE UN CONSORCIO DE ACTINOBACTERIAS SOBRE LA BIODEGRADACIÓN DE LINDANO
Autor/es:
SÁEZ, JULIANA MARÍA; FUENTES, MARÍA SOLEDAD; POLTI, MARTA ALEJANDRA; AMOROSO, MARIA JULIA; BENIMELI, CLAUDIA SUSANA
Lugar:
San Salvador de Jujuy
Reunión:
Congreso; X REUNION NACIONAL CIENTIFICO-TECNICA DE BIOLOGIA DEL SUELO II CONGRESO NACIONAL DE BIOLOGÍA MOLECULAR DE SUELOS; 2015
Resumen:
Introducción: El lindano (γ-HCH) es un plaguicida organoclorado cuyo uso ha sido prohibido o restringido en al menos 52 países, entre ellos Argentina, debido a su toxicidad, persistencia en el ambiente y tendencia a la bioacumulación [1, 2]. Sin embargo, ha sido encontrado recientemente en diversos ambientes, tejidos vegetales y animales, incluso humanos [3?5]. La biorremediación es una herramienta biotecnológica que consiste en la explotación de las actividades biológicas para la mitigación o la eliminación completa de los efectos nocivos causados por los contaminantes ambientales [6]. Las actinobacterias constituyen una alternativa viable para su aplicación en procesos de biorremediación debido a su versatilidad metabólica. Por otro lado, se ha demostrado que los microorganismos pueden adaptarse a diversos compuestos no naturales y a cambios ambientales, mediante una serie de estrategias para satisfacer sus necesidades de crecimiento y conseguir un rendimiento óptimo [7].Objetivos: 1. Evaluar la influencia de la aclimatación de un consorcio definido de actinobacterias sobre el crecimiento y la capacidad de remoción de γ-HCH en sistemas líquidos, y 2. Evaluar los efectos fitotóxicos y la presencia de metabolitos intermedios de la degradación de γ-HCH en un sistema líquido contaminado con lindano y biorremediado por el consorcio de actinobacterias previamente aclimatado.Materiales y métodos: Se emplearon las actinobacterias Streptomyces A2, A5, A11 y M7, previamente aisladas de suelos y sedimentos contaminados con plaguicidas organoclorados [8, 9]. Se inoculó cada una de las cepas por separado y las cuatro cepas juntas, en medio mínimo (MM) suplementado con 10 g L-1 de glucosa y 1 mg L-1 de γ-HCH. Los cultivos se incubaron 24 h (30 ºC, 150 rpm) y luego se trasplantaron a un MM fresco de la misma composición, repitiendo el procedimiento durante 7 días. Se llevaron a cabo trasplantes cada 24 h durante 5 semanas, aumentando gradualmente la concentración de γ-HCH y disminuyendo la concentración de glucosa. Una vez finalizado el período de aclimatación, se evaluó el crecimiento (mediante peso seco) y la remoción de γ-HCH (mediante GC-µECD) en MM suplementado con Tween 80 (1 mM) y γ-HCH (10, 20, 50 ó 100 mg L-1), empleando dos consorcios: uno formado por las cepas aclimatas juntas (Mix S5A) y el otro constituido por las cepas aclimatadas individualmente (Mix S5B). Los efectos fitotóxicos se evaluaron mediante un bioensayo con Lactuca sativa [10] y los metabolitos intermedios de la degradación de γ-HCH se determinaron mediante GC-MS.Resultados y discusión: Ambos consorcios aclimatados lograron una biomasa significativamente mayor que la del consorcio sin aclimatación previa (Mix S0) al cultivarlos frente a 20, 50 y 100 mg L-1 de γ-HCH. Dichos consorcios, en cambio, no presentaron diferencia significativa en su biomasa cuando se cultivaron en presencia de 10 mg L-1 de γ-HCH o en ausencia del mismo. Esto podría deberse a que el proceso de aclimatación pudo haber aumentado la tolerancia de las actinobacterias a elevadas concentraciones del plaguicida, lo cual resulta esencial para los estudios de degradación [11]. La remoción de γ-HCH fue significativamente mayor tanto en el Mix S5A como en Mix S5B, respecto al Mix S0, cuando el MM se suplementó con 20 y 50 mg L-1 de plaguicida. En cambio, cuando los consorcios se cultivaron en presencia de 100 mg L-1 de γ-HCH, no se registraron diferencias significativas en las remociones obtenidas. Elcey y Kunhi [12] postularon que un aumento gradual en la concentración del sustrato de interés durante la aclimatación puede resultar en una mayor inducción de las enzimas de las vías de degradación de dicho sustrato. Manonmani y col. [13] comprobaron que luego de aclimatar un consorcio frente a concentraciones crecientes de α-HCH, el mismo fue capaz de degradar mayores concentraciones del xenobiótico en menor tiempo. En base a los resultados obtenidos, y teniendo en cuenta que en la mayoría de los casos no se encontraron diferencias significativas en la biomasa ni en la remoción de γ-HCH logradas por los consorcios Mix S5A y Mix S5B, se seleccionó el primero para evaluar los efectos fitotóxicos y la presencia de intermediarios metabólicos de la degradación de γ-HCH en el MM contaminado con 50 mg L-1 de γ-HCH y biorremediado por dicho consorcio. Las semillas de L. sativa fueron afectadas negativamente por la presencia del plaguicida. Esto se vio reflejado en menores valores de longitud de radículas, hipocótilos e índice de vigor en las plántulas cultivadas en MM contaminado con γ-HCH, sin biorremediar (control abiótico), en relación a los parámetros registrados en las plántulas que crecieron en el MM sin γ-HCH (control biótico). Esto permite comprobar que el bioensayo es válido para evaluar la efectividad de la biorremediación en las condiciones estudiadas. Asimismo, todos los parámetros registrados en las plántulas aumentaron significativamente luego del tratamiento con el consorcio aclimatado MixS5A, respecto a los obtenidos en el control abiótico. Además, mediante GC-MS, se identificaron en dicho sistema biorremediado tres intermediarios metabólicos de la vía de degradación de γ-HCH (1,4-diclorobenceno, 1,2-diclorobenceno y γ-pentaclorociclohexeno), demostrando que el plaguicida no fue solamente removido sino también degradado por el consorcio previamente aclimatado. Dichos metabolitos, además de ser menos recalcitrantes y presentar menor carcinogenicidad que el compuesto parental [14, 15], resultaron menos tóxicos para las semillas de L. sativa, en relación al γ-HCH adicionado al medio de cultivo. Conclusiones: La aclimatación estimuló el crecimiento del consorcio de actinobacterias e incrementó su capacidad de remoción de γ-HCH. El plaguicida fue degradado por el consorcio aclimatado detectándose 3 metabolitos intermedios de la degradación de γ-HCH. Se demostró la efectividad de la biorremediación por el consorcio aclimatado mediante un bioensayo con L. sativa.