Estudio de la versatilidad de un consorcio microbiano para su aplicación en biorremediación y producción de biocatalizadores

Autores
Bazán, Lucas Ariel; Raimondo, Enzo Emanuel; Costas, Luciana; Benimeli, Claudia Susana; Fuentes, María Soledad
Año de publicación
2023
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
La actividad agroindustrial posee gran importancia enla provincia Tucumán, donde la industria azucarera es fundamental en sueconomía. Dicha industria usa herbicidas como atrazina (ATZ) que, además debeneficios productivos, generan contaminación. Por ello, es importantedesarrollar estrategias de biorremediación adecuadas, para lo cual, el uso deconsorcios de actinobacterias resulta atractivo. Estas bacteriasmetabólicamente versátiles tienen además interés agroindustrial debido a sucapacidad de producción de enzimas. Por lo expuesto, el objetivo del presentetrabajo fue evaluar la capacidad de un consorcio de actinobacterias parabiorremediar sistemas líquidos contaminados con ATZ, y de sus bacteriasconstituyentes para producir enzimas de interés agroindustrial. Para losensayos de biorremediación, se inoculó 2 g L-1 deun consorcio definido de actinobacterias (Streptomyces sp. A2, A5, A11,M7) en medio mínimo contaminado con ATZ (50 mg L-1)y se incubó durante 168 h a 30 °C, con agitación. Al final del ensayo serealizaron determinaciones de crecimiento microbiano (peso seco), concentraciónde ATZ residual (GC-ECD),y un test de ecotoxicidad empleando semillas de tomate y trigo, a fin dedeterminar la efectividad del proceso. Además, se evaluaron doce actividadesenzimáticas diferentes, en medios sólidos adicionados con el sustratocorrespondiente según la actividad a evaluar (celulasa, xilanasa, amilasa,proteasa, pectinasa, gelatinasa, alginasa, lipasa, esterasa, asparaginasa,quitinasa, naringinasa), e inoculado con las actinobacterias. El crecimientodel consorcio microbiano en presencia de ATZ fue de un 74% (2,98 ± 0,13 g L-1),en relación al crecimiento detectado en los controles bióticos (CB) inoculadossin contaminar (4,03 ± 0,15 g L-1). Laremoción detectada en los sistemas inoculados fue de 74%, mientras que resultónula en los controles abióticos (CA). En ensayos de toxicidad, el tomateresultó más sensible frente a ATZ, presentando porcentajes de germinación eíndice de vigor en el siguiente orden decreciente: CB > ENSAYO > CA. Enrelación a las actividades enzimáticas evaluadas, todas las cepas del consorciopresentaron actividad celulasa, xilanasa, amilasa, pectinasa, gelatinasa,alginasa, lipasa, quitinasa y naringinasa. Los resultados obtenidos concuerdancon estudios previos realizados con plaguicidas organoclorados, y ponen enevidencia la capacidad del consorcio para remover diferentes plaguicidas, y sueficiencia para disminuir la toxicidad de los sistemas tratados. Además, elpotencial biosintético de sus microorganismos constituyentes, evidenciado porlas actividades enzimáticas, permite su empleo como herramientas de biocatálisis.Por ello, se propone al consorcio evaluado como una herramienta biotecnológicaversátil, capaz de ser aplicada en procesos de biorremediación de sistemascontaminados con plaguicidas y de producción de enzimas, y continuar losestudios enzimáticos en medios líquidos inoculados con el consorcio.
Fil: Bazán, Lucas Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentina
Fil: Raimondo, Enzo Emanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina
Fil: Costas, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentina
Fil: Benimeli, Claudia Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentina. Universidad Nacional de Catamarca. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Fuentes, María Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentina
XVI Jornadas de Investigación, Docencia y Extensión en Ciencias Naturales
San Miguel de Tucumán
Argentina
Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo
Materia
ACTINOBACTERIAS
CONSORCIO
PLAGUICIDAS
ENZIMAS
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Institución
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Por lo expuesto, el objetivo del presentetrabajo fue evaluar la capacidad de un consorcio de actinobacterias parabiorremediar sistemas líquidos contaminados con ATZ, y de sus bacteriasconstituyentes para producir enzimas de interés agroindustrial. Para losensayos de biorremediación, se inoculó 2 g L-1 deun consorcio definido de actinobacterias (Streptomyces sp. A2, A5, A11,M7) en medio mínimo contaminado con ATZ (50 mg L-1)y se incubó durante 168 h a 30 °C, con agitación. Al final del ensayo serealizaron determinaciones de crecimiento microbiano (peso seco), concentraciónde ATZ residual (GC-ECD),y un test de ecotoxicidad empleando semillas de tomate y trigo, a fin dedeterminar la efectividad del proceso. Además, se evaluaron doce actividadesenzimáticas diferentes, en medios sólidos adicionados con el sustratocorrespondiente según la actividad a evaluar (celulasa, xilanasa, amilasa,proteasa, pectinasa, gelatinasa, alginasa, lipasa, esterasa, asparaginasa,quitinasa, naringinasa), e inoculado con las actinobacterias. El crecimientodel consorcio microbiano en presencia de ATZ fue de un 74% (2,98 ± 0,13 g L-1),en relación al crecimiento detectado en los controles bióticos (CB) inoculadossin contaminar (4,03 ± 0,15 g L-1). Laremoción detectada en los sistemas inoculados fue de 74%, mientras que resultónula en los controles abióticos (CA). En ensayos de toxicidad, el tomateresultó más sensible frente a ATZ, presentando porcentajes de germinación eíndice de vigor en el siguiente orden decreciente: CB > ENSAYO > CA. Enrelación a las actividades enzimáticas evaluadas, todas las cepas del consorciopresentaron actividad celulasa, xilanasa, amilasa, pectinasa, gelatinasa,alginasa, lipasa, quitinasa y naringinasa. Los resultados obtenidos concuerdancon estudios previos realizados con plaguicidas organoclorados, y ponen enevidencia la capacidad del consorcio para remover diferentes plaguicidas, y sueficiencia para disminuir la toxicidad de los sistemas tratados. Además, elpotencial biosintético de sus microorganismos constituyentes, evidenciado porlas actividades enzimáticas, permite su empleo como herramientas de biocatálisis.Por ello, se propone al consorcio evaluado como una herramienta biotecnológicaversátil, capaz de ser aplicada en procesos de biorremediación de sistemascontaminados con plaguicidas y de producción de enzimas, y continuar losestudios enzimáticos en medios líquidos inoculados con el consorcio.Fil: Bazán, Lucas Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. 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