Degradación de fenol en barros activados

BASILE, L; FIGUEROLA, ELM; ERIJMAN, L

Universidad Nacional de La Plata

Congreso; Segundo Congreso Argentino de Microbiología General; 2005

Sociedad Argentina de Microbiología General SAMIGE

En este trabajo se estudió el enriquecimiento de microorganismos involucrados en la biodegradación de fenol en sistemas de lodos activados. Se establecieron cuatro reactores a escala de laboratorio, de un volumen de 800 ml, que fueron sometidos a ciclos diarios de 12.5 horas de llenado con aireación, 10 horas de reacción (sólo aireación), 1 hora de sedimentación y 30 minutos de vaciado. Los reactores fueron alimentados con medio salino y extracto de levadura y peptona, y dos de ellos recibieron en forma suplementaria 80 mg de fenol por día. Sobre alícuotas de la biomasa extraídas a los 30 minutos de comenzada la etapa de reacción se analizaron: 1) Los cambios en la estructura de las comunidades bacteriana a nivel del dominio V3 de la subunidad 16S del ARN ribosomal. 2) La actividad enzimática de degradación de fenol. 3) La puesta a punto de un nuevo sistema de detección cuantitativa del gen de la subunidad mayor de la enzima multicomponente fenol hidroxilasa (LmPH). A pesar de que los perfiles obtenidos en geles de gradientes desnaturalizante no mostraron diferencias en la estructura de las comunidades de reactores tratados y reactores control, a nivel de ADNr ni de ARNr (PCR-DGGE y RT/PCR-DGGE, respectivamente), las velocidades de degradación de fenol, determinadas en ensayos en batch para los lodos provenientes de los reactores tratados fueron 10 veces mayores que para los controles. Mediante la técnica de PCR en tiempo real se cuantificaron las copias de genes codificantes para LmPH y para las diferentes subclases de baja, mediana o alta constante de saturación media (Ks) de la enzima, utilizando para cada caso primers universales para la LmPH y primers específicos para cada subclase (Futamata et al., 2001 AEM 67: 4671). El número de copias totales del gen LmPH (por mg de MLSS) fue de (1.3+0.1) x 109 y (3.2+0.4) x 109 para los reactores tratados y de (7.3+1.6) x107 y (1.6+0.1) x 108 para los controles. Suponiendo una copia del gen LmPH por célula, estos valores representan un porcentaje de bacterias en cada reactor de 8.1% y de 1.0% para reactores tratados y controles, respectivamente (p<<0.001). El enriquecimiento en células capaces de degradar fenol se originó parcialmente por el aumento de genes correspondientes al grupo de baja Ks, mientras que el grupo de alta Ks se mantuvo sin alteración en ambos tratamientos. Por lo tanto, la suma de ambos grupos resultó en aproximadamente un orden de magnitud inferior al total de copias del gen LmPH. En conclusión, la técnica de PCR en tiempo real puede ser utilizada para cuantificar la concentración del gen responsable de la degradación de fenol, siendo capaz de detectar diferencias con una sensibilidad mayor a la provista por la técnica de DGGE. Sin embargo, los primers para los diferentes grupos de LmPH deben ser reevaluados, ya que una fracción muy importante de bacterias degradadoras de fenol no pudieron ser detectadas por este método.