PROIMI   05436
PLANTA PILOTO DE PROCESOS INDUSTRIALES MICROBIOLOGICOS
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Diseño de un consorcio definido de actinobacterias capaz de remediar sistemas líquidos contaminados artificialmente con fenantreno
Autor/es:
ANTEZANA PABLO EDMUNDO; RAIMONDO ENZO EMANUEL; BOURGUIGNON NATALIA; POLTI MARTA ALEJANDRA; COLIN VERÓNICA LETICIA; FUENTES MARIA SOLEDAD
Reunión:
Congreso; X REUNION NACIONAL CIENTIFICO-TECNICA DE BIOLOGIA DEL SUELO II CONGRESO NACIONAL DE BIOLOGIA MOLECULAR DE SUELOS; 2015
Resumen:
Introducción: Los hidrocarburos policíclicos aromáticos son compuestos de dos o más anillosbencénicos fusionados (1), que se caracterizan por tener baja solubilidad (2), por ser recalcitrantes y porbioacumularse (1). Su remoción a partir del ambiente puede ocurrir a través de diferentes procesos, sinembargo se cree que los principales procesos involucrados son la transformación y la degradaciónmicrobiana (3,4). El fenantreno es un hidrocarburo aromático tricíclico distribuido en el ambiente comoresultado de procesos pirolíticos (5), pero también puede encontrarse en diferentes ecosistemas aconsecuencia de derrames de petróleo, liberación de efluentes, etc. (6).El tratamiento microbiano deambientes contaminados con este tipo de sustancias es uno de los procesos más importantes, económicosy eficientes que las industrias podrían utilizar para reemplazar a los tratamientos físico-químicosconvencionales (7). Por lo tanto, la biorremediación basada en el uso de consorcios definidos deactinobacterias, representa una alternativa sustentable para remover dichos contaminantes (8, 9, 10, 11).En este sentido, la producción de moléculas con actividad emulsificante es reconocida como parte delmecanismo primario de los microorganismos para la solubilización y remoción de hidrocarburos (9) ymoléculas oleaginosas en general.Objetivo: El objetivo del presente trabajo fue diseñar un consorcio definido de actinobacterias, concapacidad para remover fenantreno a partir sistemas líquidos artificialmente contaminados.Materiales y métodos: A fin de diseñar un consorcio microbiano para el tratamiento de sistemaslíquidos contaminados artificialmente con fenantreno, se evaluó la tolerancia frente al mismo, de cuatroactinobacterias previamente aisladas en el laboratorio (Streptomyces sp. M7, A5, MC1 y Amycolatopsistucumanensis DSM 45259 cepa AB0). Para ello, se sembraron las actinobacterias en placas de Petri conmedio mínimo (MM) sólido. Luego se realizaron canales en el centro de las mismas, se sellaron y secontaminaron con fenantreno (17,8 mgL−1). Las placas se incubaron 7 días, a 30 °C (12). Posteriormente,se determinó la presencia de potenciales efectos antagónicos entre las actinobacterias capaces de tolerarel hidrocarburo. Para ello se prepararon placas de Petri con medio caseína almidón agar, sembradas conuna de las actinobacterias en el centro y enfrentadas transversalmente con las otras (13).Finalmente, se evaluó el crecimiento microbiano, la remoción de fenantreno y la producción debioemulsificantes, por el consorcio definido de las actinobacterias seleccionadas en base a los ensayosanteriores. Dichas actinobacterias fueron inoculadas como un consorcio a una concentración final deesporas de 2 gL−1, en MM contaminado con fenantreno (17,8 mg L−1),e incubadas a 30 ºC con agitacióndurante7 días. Luego del período de incubación los cultivos se centrifugaron y se realizarondeterminaciones del crecimiento microbiano (peso seco), concentración residual de fenantreno(cromatografía líquida de alta performance) y producción de bioemulsificante por medida del índice deemulsificación (IE) (14).Resultados y discusión: Al evaluar la tolerancia de las actinobacterias estudiadas frente al fenantreno,no se observó inhibición en el crecimiento de las mismas, incluso en regiones lindantes al canalcontaminado. Estudios previos mostraron que dichas cepas poseen alto grado de tolerancia frente adiferentes tóxicos individuales o a mezclas de los mismos (10, 11). Esto demuestra la gran tolerancia delas actinobacterias estudiadas frente a diferentes contaminantes. También se vio que todas las cepasdesarrollaron un micelio de sustrato óptimo en relación a su respectivo control; sin embargo presentarondiferencias en su grado de esporulación. Cabe destacar que no se evidenciaron efectos antagónicos entreellas, por lo cual serían capaces de crecer juntas como un consorcio.Al evaluar al consorcio formado por las cuatro actinobacterias en sistemas líquidos contaminados confenantreno, se observó que la biomasa del mismo incrementó hasta el final del ensayo, alcanzando unSan Salvador de Jujuy, 2 al 4 de Setiembre de 2015- Facultad de Cs. Agrarias- UNJuvalor de 0,57 gL−1. En el control biótico, también se observó un incremento de la biomasa pero hasta las48h de incubación (0,66 g L−1), período a partir del cual se mantuvo constante. Estudios recientes dedegradación de naftaleno, fenantreno y pireno por actinobacterias, mostraron que el crecimiento de lasmismas era variable dependiendo de la cepa y del hidrocarburo empleado. Sin embargo, cabe destacarque el mayor valor de biomasa alcanzado en dicho estudio fue 0,66 g L−1 (11), valor próximo alregistrado para el consorcio estudiado en presencia de fenantreno. Al evaluar la remoción en el ensayo,se detectó un 83,00% de remoción de fenantreno. En el control abiótico también se observó unadisminución del 13,50% en la concentración del mismo, probablemente asociada a procesos abióticoscomo por ejemplo el de volatilización. En base a los resultados obtenidos podemos decir que un 69,50%de la remoción de fenantreno es atribuible al consorcio microbiano, valor que prácticamente duplica alvalor de remoción de fenantreno obtenido en estudios previos por parte de la cepa Amycolatopsistucumanensis DSM 45259 en cultivo puro (11).Al evaluar la producción de bioemulsificante, esta se detectó solo en presencia de fenantreno y fuesignificativa a partir de las 96 h de cultivo, alcanzando un IE del 77%. Cabe destacar que estudios sobreremoción de HPAs por un consorcio microbiano definido de Pseudomonas y actinobacterias,evidenciaron la presencia de actividad bioemulsificante y su influencia positiva en la remoción de losmismos (9).Conclusiones: Las actinobacterias estudiadas fueron capaces de tolerar fenantreno y no presentaronantagonismo entre sí. Al ser empleadas como consorcio definido fueron capaces de crecer en mediolíquido contaminado y de remover un 69,50% del fenantreno presente. Además, se detectó producción debioemulsificantes por parte del consorcio como posible respuesta a la presencia del hidrocarburo. Enbase a estos estudios, se propone el empleo de este consorcio como potencial herramienta parabiorremediar ambientes contaminados con fenantreno.