ESTUDIO DE LA APLICABILIDAD DE LA INMOVILIZACIÓN DE CONSORCIOS DEFINIDOS DE ACTINOBACTERIAS PARA LA DEGRADACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN SISTEMAS LÍQUIDOS Y FANGOS

ALVAREZ A; CUOZZO SA; RAIMONDO EE; SAEZ JM; SINELI P; SOSA OA; BENIMELI CS

S.M. de Tucumán

Jornada; III Jornadas de Difusión Científica UNSTA Investiga; 2015

El uso intensivo de plaguicidas organoclorados se incrementó a partir del final de la Segunda Guerra Mundial; y entre ellos, uno de los más utilizados fue el lindano. Químicamente es el isómero gamma del hexaclorociclohexano (γ-HCH), denominado también 1α, 2α, 3β, 4α, 5α, 6β- hexaclorociclohexano. En el mercado internacional existen dos formulaciones del hexaclorociclohexano (HCH): lindano de grado puro (99% de γ-HCH) o lindano de grado técnico, este último es una mezcla de isómeros en la cual el γ-HCH es el ingrediente activo, debido a que es el compuesto con actividad insecticida más potente. El lindano se utilizó ampliamente en agricultura, veterinaria, e incluso en salud humana porque es un insecticida de amplio espectro y sirve para eliminar tanto a los insectos fitófagos como a los parásitos de animales y del hombre. Sin embargo, al igual que todos los plaguicidas organoclorados, presenta problemas de persistencia en el medio ambiente, tendencia a la bioacumulación, toxicidad para los organismos a los cuales no está destinado, efectos toxicológicos y ambientales de sus residuos. Debido a que la toxicidad del lindano está perfectamente documentada, en muchos países su empleo está prohibido o fuertemente restringido. Sin embargo, en algunos países en vías de desarrollo aún se lo sigue utilizando por razones económicas. Por otra parte, en estos países se han acumulado grandes depósitos de lindano y otros plaguicidas organoclorados obsoletos sin utilizar, cuyas condiciones de almacenamiento pocas veces cumplen las normas internacionales establecidas. El vertido de lindano al medio ambiente que se hizo durante años sin ningún tipo de control, ha permitido que muchos lugares del planeta aún sigan contaminados con este compuesto. Existen numerosos trabajos que indican la presencia de residuos de γ-HCH en suelos, agua, aire, plantas, animales, alimentos, e incluso en leche materna. En razón de lo mencionado, en los últimos diez años se ha puesto especial énfasis en la biorremediación de plaguicidas, es decir, en la inducción del desarrollo de microorganismos del suelo capaces de degradar estos compuestos contaminantes y/o sus metabolitos, lo cual requiere un profundo estudio de los aspectos fisiológicos, bioquímicos y microbiológicos involucrados. Se han descrito bacterias y consorcios bacterianos capaces de degradar lindano bajo condiciones anaeróbicas. Pesce y col. (16) demostraron que un consorcio nativo bacteriano aislado de los sedimentos de un río contaminado podía degradar lindano en condiciones aeróbicas. Por otro lado Benimeli y col. (2004, 2007, 2008) están desarrollando una línea de investigación sobre la biotransformación de plaguicidas organoclorados por actinobacterias particularmente sobre la degradación de lindano, que fue empleado intensivamente para el control de plagas en todo el Noroeste Argentino. En el marco de esta línea, Fuentes y col. (2009) están tratando de mejorar la degradación de plaguicidas organoclorados por microorganismos indígenas utilizando sistemas fangosos a escala laboratorio y piloto. Una de las últimas investigaciones que se están realizando es el estudio de la factibilidad de optimizar la degradación de lindano en sistemas fangosos utilizando microorganismos inmovilizados mediante diferentes técnicas. Así, se estudió un sistema de inmovilización de cultivos puros de Sphingomonas sp en tubos abiertos de silicona, aplicándoselo como método de bioaumentación en medios fangosos. Bazot y Lebeau (2009) trabajaron con dos cepas de Arthorbacter sp una inmovilizada con perlas de alginato de calcio y la otra en forma de células libres para evaluar la disipación de diurón en un medio de cultivo contaminado con dicho plaguicida. Poopal y Laxman (2008, 2009) demostraron que la inmovilización con PVA-alginato de Streptomyces griseus mejoraba la capacidad de reducción de Cr(VI) a Cr(III) por dicho microorganismo en un medio fangoso. Sin embargo son muy escasos los conocimientos referentes al uso de actinobacterias inmovilizadas, ya sea como cultivos puros o mixtos, para ser aplicados en sistemas fangosos contaminados con plaguicidas organoclorados.Objetivo generalOptimizar la degradación de plaguicidas organoclorados (lindano) utilizando consorcios definidos e inmovilizados de actinobacterias aclimatados y estabilizados.Objetivos específicos e hipótesis de trabajo: 1- Seleccionar un sistema de inmovilización (PVA-alginato, bolsas de seda o tubos de silicona) para cultivos puros de actinobacterias que proporcione la óptima degradación de lindano en medios líquidos.2- Estudiar la degradación de lindano por un consorcio definido de actinobacterias inmovilizado con el sistema previamente seleccionado, en medios fangosos.3- Evaluar la influencia de la aclimatación y estabilización del consorcio definido de actinobacterias inmovilizado sobre la degradación de lindano en medios fangosos.Hipótesis: Los sistemas fangosos constituyen matrices heterogéneas que permitirán determinar la capacidad de degradación de lindano por actinomycetes autóctonos en diferentes condiciones físico-químicas y fisiológicas. Asimismo la aplicación de consorcios definidos e inmovilizados de actinobacterias permitirá optimizar la degradación de dicho plaguicida debido a un incremento en la biomasa, y a una mayor velocidad de colonización en sistemas fangosos.