Aspergillus oryzae pellets as a biotechnological tool to remove 2,4-D in wastewater set to be reused in agricultural ecosystems

Autores
Magnoli, Karen; Aluffi, Melisa Egle; Benito, Nicolas; Magnoli, Carina Elizabeth; Barberis, Carla Lorena
Año de publicación
2025
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Mismanagement of rural wastewater can lead to environmental contamination with the herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). Fungi with bioremediating potential constitute a sustainable alternative to decontaminate such wastewater before its reuse. This study evaluated the ability of Aspergillus oryzae pellets to remove 2,4-D from natural and sterile rural wastewater (i.e., with/without native microbiota). The pellets were produced by incubating conidial solutions of A. oryzae strains RCA2, RCA4, RCA5, and RCA10 in synthetic wastewater for 21 days at 25 °C. The wastewater samples were characterized physicochemically and microbiologically upon arrival at the laboratory. Afterwards, they were supplemented with 1, 2.5, or 5 mmol L−1 of 2,4-D and inoculated with the pellets. Physicochemical characterization was repeated throughout the experiment. Herbicide removal and the presence of 2,4-D degradation intermediate, 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP), were assessed through high-pressure liquid chromatography with UV/Vis detection (HPLC-UV) and mass spectrometry. At the beginning of the assay, the macro- and micronutrient content in the samples were suitable to sustain fungal growth. By the end, pH had increased and sodium and nitrate levels decreased in comparison with the control. RCA2, RCA4, and RCA10 removed over 80% of 2,4-D after 7 days of incubation, at the three herbicide concentrations tested. Moreover, wet fungal biomass had increased by the end of the assay. These findings demonstrate that RCA2, RCA4, and RCA10 can grow, form pellets, and remove 2,4-D in natural rural wastewater, which makes them potential candidates for bioremediation strategies aimed at improving the quality of water set to be reused.
Fil: Magnoli, Karen. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Microbiología e Inmunología; Argentina
Fil: Aluffi, Melisa Egle. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Microbiología e Inmunología; Argentina
Fil: Benito, Nicolas. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Microbiología e Inmunología; Argentina
Fil: Magnoli, Carina Elizabeth. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Microbiología e Inmunología; Argentina
Fil: Barberis, Carla Lorena. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Microbiología e Inmunología; Argentina
Materia
FUNGAL PELLETS
ASPERGILLUS ORYZAE
2,4-DICHLOROPHENOXYACETIC ACID
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RURAL WASTEWATER
HERBICIDE REMOVAL
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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The wastewater samples were characterized physicochemically and microbiologically upon arrival at the laboratory. Afterwards, they were supplemented with 1, 2.5, or 5 mmol L−1 of 2,4-D and inoculated with the pellets. Physicochemical characterization was repeated throughout the experiment. Herbicide removal and the presence of 2,4-D degradation intermediate, 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP), were assessed through high-pressure liquid chromatography with UV/Vis detection (HPLC-UV) and mass spectrometry. At the beginning of the assay, the macro- and micronutrient content in the samples were suitable to sustain fungal growth. By the end, pH had increased and sodium and nitrate levels decreased in comparison with the control. RCA2, RCA4, and RCA10 removed over 80% of 2,4-D after 7 days of incubation, at the three herbicide concentrations tested. Moreover, wet fungal biomass had increased by the end of the assay. These findings demonstrate that RCA2, RCA4, and RCA10 can grow, form pellets, and remove 2,4-D in natural rural wastewater, which makes them potential candidates for bioremediation strategies aimed at improving the quality of water set to be reused.Fil: Magnoli, Karen. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Microbiología e Inmunología; ArgentinaFil: Aluffi, Melisa Egle. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Microbiología e Inmunología; ArgentinaFil: Benito, Nicolas. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Microbiología e Inmunología; ArgentinaFil: Magnoli, Carina Elizabeth. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Microbiología e Inmunología; ArgentinaFil: Barberis, Carla Lorena. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. 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