“Utilización de Enterobacterias y Pseudomonas sp para la Degradación de Hidrocarburos”

1. “Utilización de Enterobacterias y Pseudomonas sp para la Degradación de Hidrocarburos” Vilchis Valencia X, Espinoza Castillo M. y Ruiz Pardo C. RESUMEN El uso desmedido de petróleo y sus derivados ha incrementado la contaminación de suelos y aguas, ocasionando un gran desequilibrio en el ecosistema, impactando de manera negativa al entorno ecológico, esto ha creado la necesidad de implementar alternativas descontaminantes, siendo la biorremediación una de ellas. Existe un gran número de microorganismos utilizados para la biorremediación quienes transforman compuestos complejos a otros más solubles e inestables mediante la acción de monooxigenasas y dioxigenasas. Entre estas bacterias están, Pseudomonasaeruginosa y algunos géneros de la familia Enterobacteriaceae. Por lo anterior, el objetivo de este trabajo es exponer la capacidad que tienen estas bacterias para utilizar hidrocarburos y la relación de éstas con la degradación in situ. Se utilizaron mezclas de parafinas y alcanos para ser degradadas por Pseudomonasaeruginosa, Klebsiellapneumoniae y Escherichiacoli y una muestra con mezcla de microorganismos. Se utilizó un medio mineral preenriquecido que contenía Na2HPO4, KH2PO4, de NaCl, NH4Cl, y MgSO4.7H2O, a una concentración 1M y 100 µl/l de CaCl2 1M, líquido y otro con agar. A cada uno, se adicionó como sustrato, de forma individual: ciclododecano, parafina líquida de C12-24, y otra parafina líquida pero con una cantidad de carbonos desconocida. En todos los casos en que se utilizó medio sólido, las bacterias se desarrollaron de manera vigorosa, en un periodo de tiempo de 24 horas, demostrándose así que las bacterias utilizadas poseen las enzimas requeridas para la degradación de los sustratos probados. RESULTADOS Y DISCUSIÓN En el experimento preliminar tras el desarrollo en el medio sólido se encontró un desarrollo vigoroso de colonias grandes, redondas y gruesas para cada una de las cepas, el color del medio se observó alterado únicamente por Pseudomonasaeruginosa por la segregación de pigmentos de piocianina, piorrubina y fluoresceína encontrando una coloración verdosa típica. El frotis de la muestra de agua reveló el desarrollo predominante de bacilos gram (+), bacilos gram (-) y cocos gram (-). Para el medio líquido la falta de aereación intervino en la degradación de hidrocarburos en el metabolismo aerobio de las bacterias provocando que las reacciones metabólicas no se llevaran a cabo. Para el experimento final obtuvimos desarrollo de colonias transparentes y pequeñas; no se aprecio el viraje a verde por Pseudomonasaeruginosaaun tras la incubación de dos días, sin embargo a mayor tiempo de incubación las concentraciones de piocianina aumentan formando pigmentación verde. El uso de microorganismos como herramienta descontaminante haciendo uso de sus capacidades metabólicas, es hoy en día la opción más amigable y efectiva, pues permite eliminar xenobióticos en lapsos de tiempo mucho menores que los que tomarían los procesos naturales, sin necesidad de infraestructura de ningún tipo y con un impacto ambiental colateral casi nulo. De forma secundaria, la producción de energía renovable a partir de la degradación microbiana emerge de forma singular con el uso de reactores biológicos, consiguiendo un menor costo comparado a reactores tradicionales. CONCLUSIÓN Se comprobó que bacterias tales como: K. pneumoniae, E. coli y Pseudomonasaeruginosa pueden ser utilizadas para la degradación de hidrocarburos alifáticos y cíclicos para la producción de compuestos menos tóxicos, utilizando enzimas especializadas. Del mismo modo, se determinó que estas bacterias con un inóculo de 100 μL, 1x108 UFC/mlpueden degradar los sustratos utilizados a las concentraciones de 500 μL/l, 1000 μL/l y 1500 μL/l. REFERENCIAS Gómez R. S.E ,Gutiérrez B.D.C, 2008. Factores Bióticos y Abióticos que condicionan la biorremediación por Pseudomonas en suelos contaminados por hidrocarburos. Nova Vol VI:101-112 Cuéllar G.G.,Mesta A.M. 2004. degradación de parafinas por Pseudomonasaeruginosa MGP-1 Investigación Universitaria multidisciplinaria n°3.ENCB.IPN Cárdenas C., Araujo I.2009. Biorremediación in vitro de suelos contaminados con hidrocarburos utilizando bacterias autóctonas. Centro de Investigaciones del Agua. Zulia Vnezuela. OBJETIVO Determinar la capacidad de bacterias del tracto entérico y de patógenos ubicuos como Pseudomonaspara utilizar hidrocarburos como única fuente de carbono y energía, y la relación de esta con la degradación in situ. ANTECEDENTES Existe un gran número de microorganismos utilizados para la biorremediación en donde, por medio de la degradación microbiana y utilizando estrategias como la bioestimulación y bioaumento de microorganismos nativos se logra transformar compuestos complejos a otros más solubles e inestables mediante la acción de monooxigenasas y dioxigenasas; obteniendo biomasa + CO2 + H2O para rutas aeróbicas mientras que para rutas anaerobias se observa la producción de Biomasa + CO2+ (N2, Mn2+, S2+, Fe2+, CH4). Entre estas bacterias están algunos géneros de la familia Enterobacteriaceae, diseminados ampliamente naturaleza y a los cuales es fácil de acceder y aislar. La degradación de hidrocarburos por bacterias comienza por la introducción de oxigeno en la molécula con una oxigenasa, que requiere una inversión de energía en forma de NAD(P)H y oxigeno elemental, el hidrocarburo se oxida mediante dos electrones como NADH. Los productos de las reacciones de oxigenación están más disponibles, son los productos fácilmente atacados en posteriores reacciones de deshidrogenación. Los hidrocarburos aromáticos también son biodegradables en ausencia de oxígeno. Otra de las alternativas ecológicas utilizadas en la actualidad es la producción de biocombustibles, posee ciertas ventajas como la transformación de residuos en un recurso útil y renovable a partir de productos orgánicos. MATERIALES Y MÉTODOS Experimento preliminar Experimento Final Biodegradaciónmicrobiana de hidrocarburos. Manipulación de bacterias. Tecnologías de remediación. Métodos químicos de remediación. Métodos biológicos: biorreactores y biofiltros. Agar + parafina Medio mineral