Evaluación de la capacidad de degradación de fenol por consorcios bacteria-microalga aislados de la bahía de Cartagena, Colombia

  • Daniela Mora-Salguero Universidad de Los Andes
  • Martha Josefina Vives Flórez Universidad de Los Andes
  • Johanna Husserl Orjuela Universidad de Los Andes
  • Miguel Fernández-Niño Universidad de Los Andes
  • Andrés Fernando González Barrios Universidad de Los Andes
Palabras clave: Bioremediación, microalga-bacteria, consorcios, degradación de fenol, hidrocarburos

Resumen

El desarrollo de nuevas tecnologías de remediación ambiental ha permitido la aplicación de alternativas económicas como la bioremediación, que poseen un alto potencial para tratar ecosistemas contaminados con hidrocarburos. El consorcio microalga-bacteria se ha sido identificado como una eficiente alternativa para la detoxificación de contaminantes orgánicos e inorgánicos y la remoción de diversos compuestos tóxicos. En este trabajo, hemos investigado el potencial de degradación de fenol de varios consorcios microalga-bacteria, donde cada uno involucra un alga (i.e. Chlamydomonas reinhardtii) y una cepa bacteriana osmotolerante resistente al fenol, aislada de la bahía de Cartagena, Colombia. Un total de tres cepas bacterianas fueron evaluadas (i.e. Stenotrophomonas maltophilia, Microbacterium paraoxydans and Paenibacillus lactis) individualmente y en consorcio con C. reinhardtii. Nuestros resultados muestran un incremento significativo en la tasa de crecimiento y una reducción en la fase de latencia para los microorganismos creciendo en consorcio, en comparación con los microorganismos creciendo individualmente. Interesantemente, el inóculo con proporción 2:1 (bacteria-microalga) mostró una alta robustez, basados en el hecho que ambos microorganismos mejoraron su crecimiento. EL potencial de degradación de fenol fue evaluado para cultivos puros y consorcios demostrando una mayor actividad a bajas concentraciones de fenol, en donde el consorcio Microbacterium paraoxydans- Chlamydomonas reinhardtii demostró ser el más efectivo con un porcentaje de 49.89% de remoción de fenol.

Biografía del autor/a

Daniela Mora-Salguero, Universidad de Los Andes

Bachelor of Chemical Engineer, Grupo de Diseño de Productos y Procesos (GDPP), Department of Chemical Engineering, Universidad de Los Andes, Bogotá-Colombia, da.mora1964@uniandes.edu.co

Martha Josefina Vives Flórez, Universidad de Los Andes

PhD in Science-Biology, Centro de Investigación en Microbiología (CIMIC), Universidad de Los Andes, Bogotá-Colombia, mvives@uniandes.edu.co

Johanna Husserl Orjuela, Universidad de Los Andes

PhD in Environmental Engineering, Centro de Investigaciones en Ingeniería Ambiental (CIIA), Civil and Environmental Engineering, Universidad de Los Andes, Bogotá-Colombia, jhusserl@uniandes.edu.co

Miguel Fernández-Niño, Universidad de Los Andes

PhD in Biochemical Engineering, Grupo de Diseño de Productos y Procesos (GDPP), Department of Chemical Engineering, Universidad de Los Andes, Bogotá-Colombia, ma.fernandezn@uniandes.edu.co

Andrés Fernando González Barrios, Universidad de Los Andes

PhD in Chemical Engineering, Grupo de Diseño de Productos y Procesos (GDPP), Department of Chemical Engineering, Universidad de Los Andes, Bogotá-Colombia, andgonza@uniandes.edu.co

Referencias bibliográficas

D. Wolicka, A. Suszek, A. Borkowski, and A. Bielecka, “Application of aerobic microorganisms in bioremediation in situ of soil contaminated by petroleum products,” Bioresour. Technol., vol. 100, no. 13, pp. 3221–3227, Jul. 2009.

A. Martínez–prado, M. E. Pérez-López, J. Pinto-Espinoza, B. A. Gurrola-Narváez, and A. L. Osorio-rodríguez, Biorremediación de suelo contaminado con hidrocarburos empleando lodos residuales como fuente alterna de nutrientes, vol. 27, no. 3. Centro de Ciencias de la Atmósfera, UNAM, 2011.

P.-P. Zhang, Z.-G. Shi, and Y.-Q. Feng, “Determination of phenols in environmental water samples by two-step liquid-phase microextraction coupled with high performance liquid chromatography,” Talanta, vol. 85, no. 5, pp. 2581–2586, Oct. 2011.

K. Lika and I. A. Papadakis, “Modeling the biodegradation of phenolic compounds by microalgae,” J. Sea Res., vol. 62, no. 2–3, pp. 135–146, 2009.

M. T. Madigan, R. Guerrero, M. C. Chica Rueda, R. Duro, M. Piqueras, and C. Barrachina, Brock biología de los microorganismos, 10th ed. Pearson Educación, 2015.

S. R. Subashchandrabose, B. Ramakrishnan, M. Megharaj, K. Venkateswarlu, and R. Naidu, “Consortia of cyanobacteria/microalgae and bacteria: Biotechnological potential,” Biotechnol. Adv., vol. 29, no. 6, pp. 896–907, Nov. 2011.

D. J. R. Maria Filomena, And, and S. C. D. M. Rui Manuel, “Chlorella vulgaris as Soil Amendment: Influence of Encapsulation and Enrichment with Rhizobacteria,” Int. J. Agric. Biol., vol. 13, no. 5, p. 6, 2011.

L. E. DeBashan and Y. Bashan, “Bionota. Bacterias promotoras de crecimiento de microalgas: una nueva aproximación en el tratamiento de aguas residuales,” Rev. Colomb. Biotecnol., vol. 5, no. 2, pp. 85–90, 2003.

J. A. Frank, C. I. Reich, S. Sharma, J. S. Weisbaum, B. A. Wilson, and G. J. Olsen, “Critical Evaluation of Two Primers Commonly Used for Amplification of Bacterial 16S rRNA Genes,” Appl. Environ. Microbiol., vol. 74, no. 8, pp. 2461–2470, Apr. 2008.

A. S. Whiteley and M. J. Bailey, “Bacterial community structure and physiological state within an industrial phenol bioremediation system,” Appl. Environ. Microbiol., vol. 66, no. 6, pp. 2400–2407, Jun. 2000.

D. Samanthakamani and N. Thangaraju, “Potential of freshwater microalgae for degradation of phenol,” Indian J. Sci. Res. Technol., vol. 3, no. 2, pp. 9–12, 2015.

Z. Liu, C. Yang, H. Jiang, A. Mulchandani, W. Chen, and C. Qiao, “Simultaneous Degradation of Organophosphates and 4-Substituted Phenols by Stenotrophomonas Species LZ-1 with Surface-Displayed Organophosphorus Hydrolase,” J. Agric. Food Chem., vol. 57, no. 14, pp. 6171–6177, Jul. 2009.

J. Lee, D.-H. Cho, R. Ramanan, B.-H. Kim, H.-M. Oh, and H.-S. Kim, “Microalgae-associated bacteria play a key role in the flocculation of Chlorella vulgaris,” Bioresour. Technol., vol. 131, pp. 195–201, Mar. 2013.

M. Rivas and C. Riquelme, “Probiotic Biofilms,” in Probiotics, InTech, 2012.

F. M. I. Natrah, P. Bossier, P. Sorgeloos, F. M. Yusoff, and T. Defoirdt, “Significance of microalgal-bacterial interactions for aquaculture,” Rev. Aquac., vol. 6, no. 1, pp. 48–61, Mar. 2014.

M. L. Shuler and F. Kargi, Bioprocess Engineering Basics

Cómo citar
[1]
D. Mora-Salguero, M. J. Vives Flórez, J. Husserl Orjuela, M. Fernández-Niño, y A. F. González Barrios, «Evaluación de la capacidad de degradación de fenol por consorcios bacteria-microalga aislados de la bahía de Cartagena, Colombia», TecnoL., vol. 22, n.º 44, pp. 149–158, ene. 2019.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.
Publicado
2019-01-15
Sección
Artículos de investigación

Métricas