Grupo UTN GISTAQ - Difusión Científica - Trabajos Presentados en Congresos

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    Bacillus licheniformis como agente de biodegradación de furfural y formador de biofilm
    (2019-08-08) Farías, Alejandro Rubén; Echeverría, Macarena Celeste; Utgés, Enid Marta; Fontana, Gimena Lilián
    El furfural es un aldehído heterocíclico utilizado en la industria química para elaborar variados productos. No obstante su importancia, numerosas investigaciones informan acerca de una serie de problemas ambientales -derivados de su fabricación y uso -que pueden ser contrarrestados mediante técnicas que usan microorganismos para degradar contaminantes como este. Con tal fin, se han aislado e identificado bacterias provenientes de barros en contacto con los efluentes de la fabricación de furfural de una empresa taninera del Chaco. Una de estas cepas aisladas pertenece al género y especie Bacillus licheniformis. El objetivo del trabajo fue determinar la concentración máxima de furfural a la cual crece Bacillus licheniformis, evaluando su capacidad de biodegradarlo; también se estudió la capacidad de esta cepa para formar biofilm sobre cascarilla de arroz como soporte. Seensayaron por triplicado cultivos líquidos preparados con un medio mineral M9, glucosa como co-sustrato, el inóculo bacteriano y concentraciones crecientes de furfural de 123 a 1433 mg/L. Se usó el mismo cultivo para la formación de biofilm, sin furfural. Se incubaron a 30ºC, en oscuridad y con 200 rpm de agitación durante 72 h. Simultáneamente se efectuó un control abiótico en idénticas condiciones que el biótico. El crecimiento bacteriano se monitoreó cada 24 h midiendo la absorbancia a 610 nm con un espectofotómetro Perkin Elmer UV/VIS Lambda 25. El biofilm generado se midió por diferencia de peso en la cascarilla antes y después del ensayo. La concentración de furfural se analizó cada 24 h por Cromatografía Líquida de Alto Desempeño (HPLC). Los resultados indican que Bacillus licheniformis puede formar biofilm, crecer y utilizar el furfural como fuente principal de carbono, hasta concentraciones de 1433 mg/L, degradándolo en un 11,8%.
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    Biodegradación de furfural empleando actinobacterias autóctonas
    (2022-10-05) Echeverría, Macarena Celeste
    Las aguas residuales derivadas de la producción de furfural pueden causar efectos tóxicos en los sistemas vivos si se liberan al medio ambiente sin un tratamiento adecuado. En el presente trabajo se estudió la remoción de diferentes concentraciones de furfural por actinobacterias en sistemas líquidos. Los resultados mostraron que el cultivo para el cual la relación entre la concentración de furfural residual y el crecimiento bacteriano fue mínima, corresponde al consorcio formado por las actinobacterias L9, A12 y M7. Para evaluar la efectividad del proceso de biorremediación se realizaron pruebas de ecotoxicidad. Se obtuvieron incrementos significativos en los bioindicadores (p < 0,05) cuando el tratamiento se realizó en consorcio. Los resultados obtenidos sugieren que el consorcio de actinobacterias seleccionado representa una herramienta de biorremediación prometedora para el tratamiento de efluentes que contienen furfural.
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    Formación de biopelículas para el tratamiento de efluentes contaminados con furfural
    (2023-08-29) Echeverría, Macarena Celeste; Sandoval, Evangelina; Gauto, Víctor Hugo; Benimeli, Claudia Susana
    El furfural es un aldehído heterocíclico, con variadas aplicaciones en la industria química. A pesar de los beneficios que posee su uso y producción, el aldehído se convierte en un componente tóxico importante en las aguas residuales si es liberado al medio ambiente sin un tratamiento adecuado (Lei y col., 2022; Rashtbari y col., 2022). Los cultivos inmovilizados en biopelículas representan una herramienta biológica eficiente para la eliminación de contaminantes en los procesos de biorremediación (Isaac y col., 2017). En el presente trabajo se evaluó la capacidad de formación de biopelículas por las cepas de actinobacterias Nocardiopsis sp. L9 y Streptomyces sp. A12 y M7, en cultivos mixtos y puros, sobre esponja vegetal, y la eficiencia de dichas biopelículas para la remoción de furfural en un efluente simulado. Como resultado se obtuvieron diferencias significativas (p<0,05) en la actividad enzimática hidrólisis de FDA entre el soporte de esponja vegetal estéril (sin colonizar) y los tratamientos con esponja colonizada por las cepas puras y en consorcio, indicando la actividad biológica del biofilm. El análisis por microscopía electrónica de barrido confirmó un elevado desarrollo bacteriano adherido a la superficie de la esponja vegetal con presencia de posibles sustancias poliméricas extracelulares. Durante el proceso de biorremediación del efluente simulado contaminado con furfural (831±23 mg l-1), se observaron concentraciones residuales nulas al tercer día de tratamiento, al utilizar el biofilm formado por el cultivo mixto de las actinobacterias Nocardiopsis sp. L9 y Streptomyces sp. A12 y M7. Los resultados obtenidos sugieren que dichas biopelículas representan una herramienta de biorremediación prometedora para el tratamiento de efluentes que contienen furfural.
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    Furfural removal from a polluted effluent by using a fluidized bed reactor
    (2023-10-02) Echeverría, Macarena Celeste; Cuadra, Pablo Nicolás; Sandoval, Evangelina; Benimeli, Claudia Susana
    Furfural is a heterocyclic aromatic aldehyde and wastewaters derived from its production can contain around 800 mg l-1, which can cause toxic effects on living systems if released into the environment without proper treatment. In the present work, the furfural removal from a simulated effluent by a fluidized bed bioreactor filled with an actinobacteria biofilm on vegetable sponge (Luffa aegyptiaca) support was studied. For this, a suspension of a mixed culture of Nocardiopsis sp. L9, Streptomyces sp. A12 and M7, in TSB medium (D.O540nm=1) was prepared. The luffa support was cut in cubes of approximately 0.1 g, which were washed and sterilized. The bacterial biofilm production on luffa cubes was carried out in 250 ml Erlenmeyer flasks, which contained 0.5 g of the support and 60 ml of the bacterial suspension. After 96 h of incubation at 30 °C and 100 rpm, the colonized sponge cubes were introduced into the reactor for the bioremediation treatment. A laboratory-scale fluidized bed reactor was used, which had an inlet for the effluent to be treated in the lower side and an outlet for the treated effluent in the upper part. The furfural residual concentration in the treated effluent was evaluated by HPLC, every 24 h for 4 days. Ecotoxicity tests were carried out using Raphanus sativus seeds (radish, Punta Blanca variety). Bacterial colonization on vegetal sponge was also evaluated by scanning electron microscopy, before and after treatment. The analysis by HPLC showed a complete depletion of furfural in the effluent after 24 h of treatment. Microphotographs by scanning electron microscopy showed an increase in the presence of possible polymeric substances in luffa cubes at the end of treatment regarding to the initial time, as result of biofilm production by the actinobacterial consortium. The ecotoxicity tests with radish seeds showed significant increases (p<0.05) in the vegetable biomarkers of seedlings obtained in the treated effluent, indicating that the toxic effects caused by furfural were reversed, confirming the effectiveness of the bioremediation process.
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    Furfural removal from liquid systems by antinobacteria
    (2022-10-25) Echeverría, Macarena Celeste; Benimeli, Claudia
    Many industries such as petrochemical, pulp and paper, pharmaceutical, and food industries involve processes that use or produce furfural. Furfural is a heterocyclic aldehyde obtained by dehydrating at high temperatures of xylose; therefore, it is a characteristic compound present in acid hydrolyzates in which the furfural concentration can usually reach 2–3 g/l. In the region Northeast of Argentina (NEA), furfural is produced from detanized quebracho sawdust. In NEA, wastewaters derived from furfural production contain around 800 mg/1 of this compound, which can cause toxic effects on living systems if they are released into the environment without proper treatment. In the present work, the removal of different concentrations of furfural by actinobacteria from liquid systems was studied. Isolates of actinobacteria called L4, L6, L9 and L13 obtained from sediments of stabilization ponds of a furfural-producing plant in the NEA region, and Streptomyces sp. A5, A6, A12 and M7, obtained from sites contaminated with other xenobiotic compounds, were selected on base of their tolerance to furfural in Starch Casein Agar medium. In order to select the most efficient actinobacteria with respect to their growth and furfural removal ability in liquid medium, Minimal Medium (MM) added with a furfural concentration of 418±1 mg/1 as the only carbon and energy source was used. This selection was carried out by determining the minimum relationship between the concentration of residual furfural and the microbial growth. Streptomyces sp. A12 and M7 and strain L9 were selected because they showed the minimal relationship. Subsequently, the selected strains, as pure and mixed cultures, were inoculated in MM supplemented with furfural 807±10 mg/1 as the only carbon and energy source. The results showed that the three pure cultures were able to grow and develop under these conditions; however, the culture for which the relationship mentioned above was minimal, was the consortium formed by the actinobacteria L9, A12 and M7. In order to evaluate the effectiveness of the bioremediation process, ecotoxicity tests were carried out using Raphanus sativus seeds (radish, Punta Blanca variety). The culture supernatants were evaluated before and after its treatment for each condition. In response, inhibition of germination and elongation of the radicle and hypocotyl were determined in the presence of furfural. Significant increases in these bioindicators (p < 0.05) were obtained when the treatment was carried out with the consortium formed by the actinobacteria L9, A12 and M7. The results obtained suggest that the selected actinobacteria consortium represents a promising bioremediation tool for the treatment of effluents containing furfural.