Aislamiento de Microorganismos a Partir de Sitios Crónicamente Contaminados para la Producción de Biosurfactantes

Abstract

El petróleo es la fuente de energía más difundida, utilizada y de bajo costo en el planeta. Sólo en 2014, del total de la energía consumida mundialmente, más del 30% surgió de éste. Su composición y propiedades hacen que, aparte de utilizarse como fuente de energía, pueda ser utilizado en la síntesis y desarrollo de cientos de bienes de consumo global. Desde su descubrimiento en las últimas décadas del siglo XIX hasta la fecha, múltiples aplicaciones y usos han sido descubiertos y explotados. Entre estos, sólo algunos ejemplos son: utilización del petróleo para la industria del plástico, de los solventes y pinturas, lubricantes, detergentes, entre otras. Más allá de esto, existe un gran inconveniente relacionado con la utilización del petróleo, esto es la contaminación ambiental que se produce a partir de las actividades de extracción, almacenamiento, transporte, refinamiento, procesado y utilización como fuente de energía. Todas estas actividades afectan negativamente el medio ambiente en el que se desarrollan y el medio ambiente global. Filtraciones o derrames, sean accidentales o intencionales, gases de efecto invernadero producto de la combustión, etc., afectan al ecosistema y producen cambios que son muy difíciles de reparar. Con el objetivo de reducir el impacto negativo de estas situaciones, se han desarrollado e implementado diversas técnicas, tanto físicas como químicas y biológicas. Al conjunto de estas técnicas de recuperación de sitios contaminados se los denomina procesos de remediación, en el presente trabajo se hace referencia particular a los procesos de biorremediación, es decir, aquellos procesos de remediación que implican la utilización de microorganismos o parte de estos para llevar a cabo la recuperación del sitio contaminado. Hay diversas técnicas para llevar a cabo este tipo de procesos, una de ellas involucra la utilización de compuestos tensioactivos producidos por los microorganismos para estimular la degradación de hidrocarburos en sitios crónicamente contaminados. En este trabajo se presenta un estudio sobre la producción de biosurfactantes a escala laboratorio a partir de microorganismos aislados de la zona de Campana, Provincia de Buenos Aires. De muestras obtenidas en el predio de una destilería en la ciudad de Campana aislaron trece colonias de microorganismos, las que fueron capaces de crecer en presencia de hidrocarburos como única fuente de carbono. De ellas, seis presentaron capacidad tensioactiva, por lo que se procedió a la identificación de las mismas. Las colonias aisladas pertenecen a los géneros Pseudomonas y Cellulosimicrobium respectivamente. De estas, se seleccionó a Pseudomonas koreensis su potencial como productora de biosurfactantes. Con esta cepa se llevaron a cabo diversos ensayos destinados a estimar la capacidad de producción de biosurfactantes. Se evaluaron diferentes condiciones de cultivo en Erlenmeyers y biorreactor (con una capacidad de 3 litros) teniendo en cuenta como parámetros la temperatura y concentración de sustrato. Cuando se utilizó un medio de cultivo mínimo suplementado con una mezcla de 3 hidrocarburos (Kerosene, diésel y nafta) como única fuente de carbono, se observó crecimiento microbiano y la mayor actividad tensioactiva únicamente cuando se cultivó en Erlenmeyer a 25Cº y 6%v/v de HC. Asimismo, se evaluaron glucosa y glicerol como fuentes de carbono, observándose una una disminución de la capacidad tensioactiva, alcanzando valores de 25,10mN/m y 27,84mN/m, respectivamente. Cuando se efectuó la transferencia de la biomasa crecida con los sustratos previamente ensayados en medio de cultivo suplementado con la mezcla de hidrocarburos ya mencionada, no se observó una disminución de la tensión superficial. En base a lo mencionado y a una decisión basada en minimización de costos (coproducto de la producción de biodiesel), se seleccionó glicerol como fuente de carbono para evaluar la capacidad de producción de biotensioactivos por parte del agente biológico seleccionado. Se observó crecimiento y una disminución de la actividad superficial en un 60%. En estas condiciones se separó el biosurfactante producido a partir de una precipitación en medio ácido, y se determinó su concentración micelar crítica (CMC). Debido a los resultados obtenidos y teniendo en cuenta la disponibilidad del glicerol, constituye una excelente alternativa para llevar a cabo procesos de producción de biosurfactantes.