FRD - Investigación - Ciencia y Tecnología

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    Estudio de cepas autóctonas de áreas crónicamente contaminadas con hidrocarburos para su aplicación en biorremediación.
    (Congreso Argentino de Microbiología Agrícola y Ambiental, 2015-11) Conde Molina, Débora; Liporace, Franco; Vázquez, Susana; Quevedo, Carla
    Los hidrocarburos representan uno de los grupos contaminantes más importantes tanto por su volumen como por las consecuencias que producen a corto y largo plazo sobre el medio ambiente. En este sentido, el desarrollo de nuevas metodologías compatibles con el medio ambiente para la remediación de ambientes contaminados es un objetivo ecológico prioritario. En este trabajo se estudiaron 5 cepas aisladas de suelos crónicamente contaminados con hidrocarburos en la Refinería R.H.A.S.A., en la zona del polo petroquímico Zárate-Campana, Pcia. de Buenos Aires, con el objetivo de plantear estrategias de biorremediación sitio-específico. Las cepas TK1A2, MT1A, CO1A1, CO1A2, LG1A fueron identificadas de acuerdo con su perfil metabólico (test de API®, Biomerieux) y la secuencia parcial del gen ARNr 16S comparando contra bases de datos especializadas (EzTaxon y RDP). Además, se evaluó la capacidad degradadora de hidrocarburos de los aislamientos en cultivos en frascos Erlenmeyer conteniendo medio mínimo salino y una mezcla de hidrocarburos comerciales como fuente de carbono. También se evaluó el desarrollo en glicerol, co-producto agroindustrial de la región, como materia prima de bajo costo. Para cada uno de los aislamientos se valoraron el crecimiento microbiano y la disminución de la tensión superficial (como indicador de producción de compuestos tensioactivos) a lo largo del tiempo de incubación en presencia de las distintas fuentes de carbono. Los aislamientos fueron identificados como pertenecientes a los géneros Cellulosimicrobium, Ochrobactrum y Pseudomonas (grupos de P. fluorescens, P. stutzeri y P. aeruginosa, según Mulet y col. 2012).Todas las cepas fueron capaces de crecer en medio con hidrocarburos o con glicerol como única fuente de carbono, obteniéndose 2,60 g/L, dependiendo de la cepa. En cuanto a las mediciones de la tensión superficial, no se observaron diferencias con respecto al control cuando los microorganismos fueron crecidos en presencia de hidrocarburos como única fuente de carbono. Asimismo, la cepa LG1A mostró una disminución de la tensión superficial de 23,30 mN/m en relación al controlen los cultivos con glicerol. Estos resultados indican que todas las cepas aisladas son capaces de crecer en presencia de una mezcla de hidrocarburos o glicerol como únicas fuentes de carbono y que la cepa LG1A sería productora de tensioactivos en presencia de glicerol. En base a estos resultados, podemos concluir que las cepas aisladas ofrecen un alto potencial para su aplicación en bioprocesos conducidos a plantear distintas estrategias de remediación.
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    Biodegradación de hidrocarburos por la acción de Pseudomonas sp. MT1A3, aislada de suelos crónicamente contaminado.
    (REDBIO, 2017-09) Conde Molina, Débora; Liporace, Franco; Giullieti, Ana María; Quevedo, Carla
    La importancia que ha adquirido la contaminación ambiental generada por el derrame de hidrocarburos en el manejo de prácticas industriales ha llevado al desarrollo de diversas metodologías de remediaciones. En nuestro país amplias zonas se ven afectadas por este tipo de contaminación. La eliminación de los contaminantes orgánicos se ha encarado mediante tecnologías probadamente efectivas que involucran tratamientos físicos y/o químicos. En la actualidad, a causa de su elevado costo y la perturbación que generan sobre las zonas afectadas, solo se aplican en ciertos casos y como primera acción de emergencia a fin de remover grandes masas de contaminantes. En este sentido un objetivo ecológico es el desarrollo de metodologías compatibles con el medio ambiente para la remediación de ambientes contaminados. Las capacidades de los microorganismos aeróbicos son particularmente relevantes para la biodegradación de dichos compuestos. En el presente trabajo se evaluó el perfil de crecimiento y de degradación de hidrocarburos de Pseudomonas sp. MT1A3, previamente identificada de acuerdo a su secuencia parcial del gen 16 ARNr, aislada de suelos crónicamente contaminados con hidrocarburos en la Refinería R.H.A.S.A., en la zona del polo petroquímico Zárate-Campana, Pcia. de Buenos Aires. El crecimiento de la misma fue llevada a cabo en frascos Erlenmeyer, conteniendo medio salino mínimo y como única fuente de carbono se emplearon distintas muestras de hidrocarburos, nafta (1,5%), kerosene (1,5%), diésel (1,5%) respectivamente y una mezcla de cada uno de ellos en partes iguales (HC) (4,5%). Los cultivos se mantuvieron a 25 ºC, 135 rpm. A los 4 y 10 días se estimó la biomasa de crecimiento mediante la determinación de peso seco (g/L), y se realizaron extracciones de los hidrocarburos presentes en los distintos cultivos, empleando diclorometano (1:1) con el objetivo de evaluar la biodegradación de los mismos en el tiempo. La cuantificación de los hidrocarburos se hizo por medio de cromatografía d equipo GC-2010 Plus (Shimadzu) equipado con un detector FID, una columna Petrocol DH 100 Sepulco de 100 m de longitud, 0.25 mm de diamétro interno y película de empaque de 0,5 µm. La temperatura del horno inicial fue de 45 ºC, y luego tres rampas de temperaturas de 8 ºC / min hasta 150 ºC, 4 ºC / min hasta 250 ºC, y 8 ºC / min hasta 300 ºC, finalmente se mantuvo a 300 ºC durante 15 min. La temperatura del inyector se mantuvo a 380 ºC y la temperatura del detector a 340 ºC. El gas arrastrante fue hidrógeno, trabajando a un flujo constante de 2 ml / min. Los resultados mostraron que la cepa MT1A3 presentó capacidad de degradación de determinados hidrocarburos. Con respecto a los cultivos que solo contenían nafta y diésel, se pudo observar la ausencia de 2 y 4 picos respectivamente pertenecientes a compuestos presentes en dichas fuentes de carbono luego de 4 días de inoculación comparados al control (sin inocular). Un resultado similar se observó cuando se utilizó la mezcla HC como fuente de carbono, en donde se detectó la ausencia degradación de los mismos 6 compuestos registrados anteriormente. Transcurridos los 10 días, la degradación de estos 6 compuestos fue mayor al 90 % en relación al control (cultivo sin inocular) en todas las muestras analizadas. Paralelamente, el crecimiento de MT1A3 fue de 0.69, 0.15, 1.49 y 1.76 g/L en nafta, kerosene, diésel y mezcla respectivamente a los 10 días de cultivo. En base a estos resultados, podemos tener mayor conocimiento del poder de degradación de hidrocarburos de la cepa MT1A3 para plantear futuros ensayos de aplicación en biorremediación sitio específica.
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    Aplicación de cepas autóctonas en estrategia de bioaumento para remediar suelos crónicamente contaminados con hidrocarburos.
    (Congreso Argentino de Microbiología Agrícola y Ambiental, 2021-09) Conde Molina, Débora; Liporace, Franco; Quevedo, Carla
    Uno de los problemas ambientales más importantes es la contaminación con hidrocarburos del petróleo, principalmente en las zonas industriales. El polo petroquímico Zárate -Campana, Buenos Aires, Argentina presenta un historial de contaminación con hidrocarburos de más de 100 años, es por eso que resulta importante la recuperación de estas áreas contaminadas a partir del desarrollo de tecnologías de biorremediación sitio específicas, compatibles con el medio ambiente. En este trabajo se estudiaron 6 cepas de bacterias degradadoras de hidrocarburos TK1A2, MT1A3, LG1A, AG1A, CO1A1 y CO1A2, aisladas de sitios crónicamente contaminados con hidrocarburos e identificadas en los géneros Pseudomonas, Cellulosimicrobium y Ochrobactrum. A fin de evaluar la producción de biomasa y biosurfactantes, las cepas aisladas fueron cultivadas en medio mínimo salino con diferentes fuentes de carbono (mezcla de hidrocarburos, glucosa, glicerol, suero de leche bovino, suero de leche ovino, aceite de girasol refinado, aceite de girasol alto oleico, aceite de maní crudo, aceite de maní frito o aceite de camelina) y de nitrógeno (NaNO3, NH4Cl urea). Si bien todas las cepas fueron capaces de crecer en todas las fuentes de carbono y nitrógeno ensayadas, en presencia de aceite de maní crudo, exhibieron mayor producción de biomasa. Con respecto a las fuentes de nitrógeno estudiadas, las cepas MT1A3, LG1A, AG1A y CO1A2 tuvieron mayor crecimiento en NaNO3, mientras que las cepas TK1A2 y CO1A1 crecieron manera similar en las fuentes de nitrógeno. MT1A3, TK1A2, CO1A1 y CO1A2 no mostraron ser productoras de biosurfactantes en las todas las condiciones ensayadas, mientras que en los medios de cultivos con LG1A y AG1A se registró disminución de la tensión superficial con respecto a los controles en varios de los medios formulados. Resultando ser AG1A en glicerol la mejor condición para producir biosurfactantes. Partiendo de estos resultados, todas las cepas fueron cultivadas en un mismo medio de cultivo con el objetivo de emplear esta mezcla en estrategias de bioaumento en un sistemas de microcosmos para la remoción de hidrocarburos de un suelo crónicamente contaminado. El tratamiento mostró que las bacterias aeróbicas heterótrofas totales aumentaron durante los 90 días que duró el ensayo, mientras que el crecimiento de bacterias degradadoras de hidrocarburos se mantuvo estable. Paralelamente, se observó una degradación de 84,17% de hidrocarburos totales, cuando se aplicó el bioaumento, mientras que en el control (atenuación natural) fue del 72,06%. En base a estos resultados, las cepas estudiadas muestran un gran potencial para ser usadas como bioaumento en sistemas de microcosmos, siendo una alternativa prometedora combinada con una estrategia de bioestimulación para remediar los suelos del sitio de estudio.
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    Development of bioremediation strategies based on the improvement of biomass production from isolated strains in hydrocarbon contaminated soils and their application in bioremediation technologies.
    (2019-07-07) Conde Molina, Débora; Liporace, Franco; Quevedo, Carla
    Contaminated sites with petroleum compounds are frequently observed, requiring the development of innovative technologies for its remediation. The problem is caused due to the widespread usage of petroleum-based products. Their discharge and accidental spillage in the environment prove to be hazardous both to the surroundings and life forms. Bioremediation is an efficient strategy for cleaning up sites contaminated with organic pollutants. It is a non-invasive and cost-effective technique that relies on natural decontamination using microbes of isolated strains from contaminated areas for the clean-up of these petroleum hydrocarbons. The Zárate-Campana industrial center, located in Buenos Aires, represents one of the most important petrochemical areas in Argentina, with several companies carrying out petrochemical activities. In this study, we have investigated the ability of microorganisms to degrade these hydrocarbons. Samples were collected in the surroundings of the Campana area and screened for hydrocarbon degrading bacteria. 4 of the 13 strains previously isolated from contaminated sites were screened and identified as Pseudomonas sp, Cellulosimicrobium sp and Ochrobactrum sp. A new approach using MT1A3, belonging to Pseudomonas genus in petroleum biodegradation from the use of different carbon and nitrogen sources, was proposed to provide maximum biomass production and was evaluated for its degradation characteristics. MT1A3 grew in all carbon sources tested and was able to grow in a hydrocarbon mixture obtaining 1.79 g/L of biomass production at 25 ºC after 7 days. When comparing the use of different low-cost agro-industrial co-products as an alternative carbon source, the biomass production was significantly higher in crude peanut oil in comparison to all other substrates (p < 0.05), thus resulting in a biomass of 7.29 g/L. The most efficient nitrogen source for obtaining biomass from MT1A3 was NaNO3. Based on these results, the effectiveness was evaluated by monitoring total hydrocarbons (THs) and n-alkanes degradation as well as changes in bacterial population of natural attenuation, biostimulation and bioaugmentation treatments in microcosm design over a 120-day period. The best treatment, which involved bioaugmentation (MT1A3) and biostimulation strategies, showed a degradation of 40.05 % of total hydrocarbons with respect to the natural attenuation treatment used as control. The highest concentration of THAB and HDB was recorded, reaching a value of 2,17x1010 CFU and 8,91x106 UFC respectively.