revisión del tema: materiales usados como matrices de
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Revisión del tema: Materiales usados como matrices de inmovilización para microorganismo de interés ambiental.
Presentado por: Cristian Camilo Pérez García Directora: Jenny Dussan
CIMIC-Centro de Investigaciones Microbiológicas
Universidad de los Andes Departamento de Ciencias Biológicas
Mayo 13 de 2015, Bogotá DC.
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Resumen
Este trabajo se basa en la revisión del tema de las variadas matrices de inmovilización de
microorganismos de interés las cuales son usadas en procesos de descontaminación del medio
ambiente. Entre las matrices que se mencionaran se encuentran Polyvinyl alcohol, Quitosan,
Poliuretano y nuevos materiales usados para este fin indicando características de cada uno y
ejemplos su usa. Se da una opinión personal sobre cual material seria mas apropiado para la
biorremediación de contaminantes como los productos derivados de petróleo.
IV
Agradecimientos,
a mi directora, mi familia y amigos
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Tabla de contenido
Introducción .................................................................................................................................... 1
Polyvinyl alcohol ........................................................................................................................... 5
Poliuretano .................................................................................................................................... 23
Quitosan ........................................................................................................................................ 29
Conclusión .................................................................................................................................... 36
Bibliografía .................................................................................................................................. 37
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INTRODUCCIÓN
La industria petrolera durante sus operaciones genera procesos que generan un impacto negativo
en el ambiente. Compuestos como el petróleo y demás derivados (hidrocarburos) así como
compuestos aromáticos, cianuro considerados tóxicos para la humanidad y para el ambiente
debido a su uso indiscriminado y disposición inadecuada. Se han buscado soluciones a través del
tiempo sobre cómo eliminar este tipo de contaminantes o disminuir su grado de toxicidad ya sea
por métodos fisicoquímicos, fotoquímicos o biológicos. En cuanto a los métodos químicos
(fisicoquímicos, fotoquímicos) se es imposible contar con métodos simples debido a su
aplicación y su estructura química. En cambio los métodos biológicos debido a su bajo costo son
utilizados en la gran mayoría de casos de biorremediación. (Garzón, C. & Barragan, B.E.,2008)
Entre los métodos biológicos se encuentra la biorremediación la cual es aquella que utiliza el
potencial metabólico de los organismos para transformar contaminantes orgánicos e inorgánicos
en compuestos más simples y adicionalmente disminuyendo su nivel de toxicidad. (Fund.
Biorremediacion). La aplicabilidad de esta metodología se puede basar en los tres estados de la
materia solido siendo los suelos o sedimentos contaminados, liquido siendo aguas superficiales
subterráneas o residuales y gaseoso donde se encuentran las emisiones industriales y productos
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derivados de tratamientos de aguas y suelos. La no transferencia de contaminación a otros
medios, su economía y su no intrusión en el medio son ventajas que presenta este método frente
a los métodos químicos y físicos. (Sanchez, J. & Rodriguez, J.L., s.f)
A la hora de poner en practica la biorremediacion, se debe tener en cuenta que al usar
microorganismos cuando estos se encuentran creciendo libremente habrá un crecimiento sin
control lo cual llevaría a una perdida casi total de la biomasa, habría susceptibilidad de estos
microorganismos a factores ambientales y tendrían una menor resistencias al contaminante que
se va a degradar para disminuir estas circunstancias y aumentar la eficiencia del sistema se ha
impulsado la inmovilización celular. Esta técnica presenta las siguientes ventajas sobre el
crecimiento libre de microorganismos: mayor resistencia a los compuestos tóxicos a degradar,
incremento en la actividad catalítica, formación de microambientes para la degradación de
compuestos recalcitrantes.( Garzón, C. & Barragan, B.E.,2008)
El objetivo de este trabajo es realizar una revisión bibliográfica acerca de las formas y materiales
de inmovilización de microorganismos empleados en procesos de biorremediación, así como que
nuevos materiales se proponen como matrices de inmovilización.
Inmovilizaciones técnicas
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Inmovilización esta definida como ubicación física de células en un espacio o región especifica,
de forma natural o inducida en la cual son capaces de mantener una actividad catalítica deseada
(Garzón, C. & Barragan, B.E.,2008)
Se debe tener en cuenta antes de realizar un proceso de inmovilización una serie de pre-
requisitos tanto del soporte de inmovilización como de las células a inmovilizar. En cuanto al
soporte de inmovilización este debe contar con una superficie de adherencia amplia, además ser
de fácil operación y regeneración así como debe poseer una buena porosidad para así permitir un
intercambio de sustrato, productos, gases. Adicionalmente, buena estabilidad química, biológica,
mecánica y térmica, por ultimo resistente a enzimas del solvente y cambios de presión. Respecto
a las células a inmovilizar deben ser viables, mantener el metabolismo activo en periodos largos
y no se vea afecto por procesos de inmovilización.
Las técnicas de inmovilización dependen de la forma en que se induce la inmovilización las
cuales se dividen en pasiva y activa.
Inmovilización pasiva esta se da por microorganismos que tienen la capacidad de formar
aglomerados de forma natural gracias a estructuras celulares en el caso de bacterias la capsula y
las fimbrias y en el caso de los hongos las hifas. En esta técnica puede darse un proceso de
formación de biopeliculas donde el porcentaje de células vivas es del 15-25% y el otro
porcentaje esta compuesto por agua y principalmente por exopolisacáridos (EPS) estas son
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complejas estructura por sistemas de canales de agua y aireación para así crear micronichos y
diversos grupos bacterianos
Biopeliculas
Las biopeliculas tienen un proceso de formación que consta de 4 fases:
La primera fase es característica cuando las células perciben una superficie de adherencia y
forman una unión activa reversible
En la segunda fase ocurre un incremento de la biomasa celular formando microcolonias
alrededor del área de adherencia adicionalmente se forman EPS (Exopolisacáridos) y una unión
irreversible.
Ya en la tercera fase hay un crecimiento y maduración de las células así permitiendo la adhesión
de nuevas colonias bacterianas
En las cuarta fase se desprenden ya células individuales o conglomerados para formar nuevos
conglomerados.
A diferencia de la inmovilización pasiva existen células que no tienen la capacidad de
aglomerarse de forma natural por este motivo la inmovilización es inducida artificialmente a esta
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clase de procesos se le conoce como Inmovilización activa logrando atrapar las sustancias
suspendidas en el medio mejorando así la degradación de estas.
Poly Vinil Acohol
Este compuesto es un polímero hidrofilico, biocompatible posee buenas propiedades mecánicas,
largos periodos de mucha estabilidad a diferentes condiciones de temperatura y pH. Se puede
producir por entrecruzamientos físicos donde se encuentra el método de
congelamiento/descongelamiento o químicos donde encontramos el método de Acido Bórico.
Biorremediación de suelo contaminado con diesel por microorganismos
inmovilizados en Polyvinil acohol (PVA).
Debido a la existencia de varias aplicaciones en el campo ambiental con la inmovilización
celular en PVA, como tratamientos para lodos activados y biodegradación de pesticidas órgano-
fosforados. Se escogió PVA como matriz de inmovilización para con el producir células
microbianas viables con suficiente fuerza mecánica para ser utilizadas en sistemas de suelo como
biopilas ex situ.
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En esta investigación se evaluó el PVA y además se adicionó un material oleofilico llamado
Drizit, con le fin de comparar su utilidad. Ya que se conoce como un sustrato para inmovilizar
células microbianas, el cual a demostrado que permite una mayor degradación en los
tratamientos de remediación.
Al usar esta técnica de cryogeles de PVA existen ventajas en cuanto a la sobrevivencia de las
células microbianas ya que otras técnicas usadas como el entrecruzamiento con acido bórico por
su muy bajo pH causa la muerte de un gran numero de células bacterianas.
Otro aspecto importante que se tuvo en cuenta en los tratamientos, fue el tamaño del poro del
producto de la inmovilización ya que este es proporcional a la concentración que contenga.
Teniendo en cuenta que las enzimas encargadas del metabolismo de hidrocarburos son
oxigenasas las cuales requieren oxigeno. Respecto a la metodología utilizada la cual fue
congelamiento/descongelamiento el cual produce macro poros en las matrices de PVA lo cual
permite una transferencia tanto de sustrato como gases metabólicos.
En cuanto a los resultados, se observo en las propiedades mecánicas la ausencia rupturas en las
matrices de PVA sin embargo faltaría observar su comportamiento a gran escala como lo son las
biopilas. Después del tiempo de tratamiento (32 días) se pudo observar que los sistemas
inmovilizados mostraron el porcentaje de remoción de diesel más exitoso. En cuanto al efecto de
la incorporación de Drizit en la matriz de PVA fue difícil determinar su efecto lo que se pudo
observar fue que presento un mayor porcentaje de reducción de grasas y aceites el cual fue
53,5% comparado con un sistema convencional que presento un porcentaje de 48,1%. Se sugirió
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que las propiedades de adsorción características de Drizit aumentan el contacto entre los
hidrocarburos y la superficie inmovilizada así incrementando las tasas de degradación.
Otra ventaja que se observo al realizar la inmovilización con PVA es la protección de las células
microbianas la cual se vio reflejada en el conteo (MPN) donde en los tratamientos sin
inmovilización se observaron bajos MPN mientras en los tratamientos inmovilizados se
observaron mayores niveles en cuanto a MPN. Esto debido a que por factores bióticos o
abióticos las células microbianas no sobrevivieron al contrario de las células inmovilizadas.
Inmovilización celular usando polivynil alcohol (PVA) entrecruzado con Ácido
bórico.
Se realizó un estudio al inmovilizar células de Pseudomonas degradadoras de fenol, usando PVA
con la técnica de ácido bórico. Esta técnica tiene como resultado perlas de gran tamaño y
elásticas pero con una desventaja la cual es su tendencia a aglomerarse, por lo tanto en este
estudio se quiso demostrar que con la adición de alginato esta tendencia puede ser eliminada.
En cuanto al procedimiento las concentraciones utilizadas de PVA y alginato fueron las
siguientes respectivamente 10.4%(masa/volumen) y 0,02%(masa/volumen). Densidad de células
inmovilizadas fue 6.4x109 cells/cm3. Adicionalmente se utilizaron 10 litros de acido bórico
concentrado 2% de cloruro de calcio.
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Se realizaron algunas inmovilizaciones sin alginato y otras con alginato después de su
producción se introdujeron en una cama fluida donde por etapas se les agrego fenol a diferentes
concentraciones desde 250 mg/L hasta 1300 mg/L durante 2 semanas. Después de este periodo,
se observó que las perlas no se aglomeraban entre si.
Igualmente se pudo identificar que la remoción del fenol fue por medio del proceso de
biodegradación, considerando este hecho como un indicador de que las células microbianas
fueron viables durante el proceso de inmovilización. En cuanto a las características físicas de las
perlas estas no presentaron ningún signo de ruptura o desintegración.
Como observaciones finales de este estudio se puede decir que fue demostrada la inmovilización
de células vivas de Pseudomonas degradadoras de fenol, aisladas en una matriz de gel de PVA-
ácido bórico. Las perlas de inmovilización en cuanto a sus características físicas se observo una
gran durabilidad y elasticidad. La presencia de una pequeña cantidad de alginato de calcio
(0.02%) previno la aglomeración de la perlas de PVA la cual era una de las desventajas de la
técnica de inmovilización con PVA-ácido bórico. El éxito de esta inmovilización de
Pseudomonas aisladas, por el método PVA-ácido bórico indica que puede ser aplicado a una
gran variedad de microorganismos.
Evaluación de las características del polyvinil alcohol como matrices de
inmovilización de Pseudomonas putida
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Para realizar el tratamiento de aguas residuales existen métodos ya sean físicos, químicos,
Biológicos estos últimos son los preferidos universalmente ya que no son tan costosos y son
amigables con el medio ambiente y puede ofrecer la posibilidad de una mineralización completa
de los hidrocarburos. Entre ellos se encuentra la biodegradación donde en esta investigación se
habla de aguas residuales contaminadas con fenol. Para el proceso de biodegradación existen
algunas bacterias aeróbicas capaces de usar el fenol como única fuente de carbón, entre las
cuales están Pseudomonas putida.
En el tratamiento de aguas residuales ha sido de gran interés la inmovilización de células
microbianas ya que esta técnica presenta ventajas en cuanto a la tasa de biodegradación a través
de una gran carga de microorganismos, ofrece protección a los microorganismos de las drásticas
condiciones ambientales. El polyvinil alcohol (PVA) una matriz artificial la cual se caracterizan
por tener buenas propiedades mecánica. Esta matriz es la preferida para el mantenimiento de
aguas residuales, ya que el subsidio de oxigeno y sustrato se difunde por los poros haciendo de la
biodegradación un proceso posible. En este estudio se evaluó el efecto del porcentaje de masa de
PVA sobre algunas características como porosidad de las matrices, tasas de biodegradación de
fenol y comportamiento mecánico durante un periodo de 3 meses.
En cuanto a la porosidad de las diferentes concentraciones usadas que fueron: 5,10,15,20% en
masa de PVA. Se pudo observar una estructura muy porosa excepto en la concentración de 15%.
En todas las concentraciones los poros presentaron una distribución de tamaño sobre todo el
pellet, lo que indicó que la matriz de PVA es adecuada para la inmovilización de biomasas. La
concentración de 10% de PVA presentó una mayor porosidad, una microestructura estable así
como poros distribuidos igualmente. Su poro es de menor tamaño que los formados en las
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concentraciones de 5% y 20% de PVA donde se ve que los poros varían su tamaño y no
presentan una distribución de manera equilibrada.
Las tasas de biodegradación se fenol se evaluaron igualmente en las concentraciones
5,10,15,20% de PVA justo después del proceso de aclimatación y después de los tres meses de
biodegradación. Estas concentraciones después de la aclimatación presentaron tasas de
biodegradación de fenol similares. La concentración de PVA que presento una tasa optima fue
15% debido a que presentaba una mayor presencia de microorganismos en la superficie del pellet
esto debido al poco entrecruzamiento que presenta y la poca porosidad.
Después de los 3 meses de biodegradación de fenol las matrices de PVA que presentaban una
mayor cantidad de poros las cuales fueron las concentraciones de 5% y 10% presentaron las tasas
mayores de degradación. En cambio las matrices que presentaban una menor cantidad de poros
como lo era la concentración de 15% la cual presentó la menor tasa de biodegradación de fenol.
Grafica 1: Tasas de degradación justo después de etapa de aclimatación.
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Grafica 2: Tasas de degradación de Fenol
Otra característica analizada fue el comportamiento mecánico, el cual incluye las siguientes
propiedades fuerza de fractura, porcentaje de elongación y modulo de elasticidad.
Estas propiedades a diferencia de la tasa de biodegradación del fenol, no depende de forma
directa con la cantidad de entrecruzamiento y porosidad por el contrario a menor
entrecruzamiento y porosidad se observan mejoras en el comportamiento mecánico lo cual se ve
reflejado en los resultados obtenidos. Ya que las matrices de una concentración de PVA 5% la
fuerza de fractura es 0,1 MPa y el porcentaje de elongación es 160% en comparación con las
matrices con concentración de PVA 25% la fuerza de fractura es 1,25MPa y el porcentaje de
elongación es 275%.
El estudio concluyo que la concentración mas adecuada para ser aplicada en la industria es la de
20% de PVA ya que esta presenta una matriz porosa relativamente buena, buenas tasas de
biodegradación de fenol, una gran fuerza mecánica y durabilidad.
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Degradación de fenantreno por inmovilización de un consorcio microbiano en
perlas de cryogel de polyvinil alchol (PVA)
Este estudio se realizo la biodegradación de fenantreno inmovilizando un consorcio bacteriano
en un cryogel de polivinil alcohol. Se realizo la preparación del inoculo, los cultivos, la
inmovilización en el cryogel y los experimentos de biodegradación de fenantreno. Los resultados
que se obtuvieron fueron los siguientes hay una relación en cuanto a la concentración inicial de
fenantreno y su degradación al ser mayor esta concentración la degradación será menor. También
se observo que concentración de la biomasa aumentaba. En la comparación de ensayos de
biodegradación realizados con celular libres y células inmovilizadas las células inmovilizadas
presentaron una biodegradación mas eficiente. Otro ensayo fue observar la relación entre la
cantidad de inoculo(300mg/l y 600mg/l) y el consumo de fenantreno por celular libres y células
inmovilizadas a diferentes concentraciones de Polivinil alcohol (10mg/ml y 5 mg/ml)
Se realizaron ensayos con un sistema de células libres y uno de células inmovilizadas cada uno
de ellos con 3 diferentes concentraciones iniciales de fenantreno las cuales fueron 100 ppm, 250
ppm, 500ppm. En el sistema de células libres se evaluó el tiempo en el que ocurrió la
biodegradación del fenantreno, el efecto de la concentración inicial del fenantreno así como el
tamaño del inoculo y el efecto de surfactante. Para el primer caso se obtuvo que para una
concentración inicial de 100 ppm en 4 días removió completamente el fenantreno en el caso de
250 ppm fue en un periodo de 7 días. En cuanto a la concentración inicial 500 ppm se observo
que la remoción de fenantreno dio inicio después de días de fase lag o fase de adaptación donde
finalmente el fenantreno residual se estabilizo a 190 ppm a pesar de esta remoción incompleta de
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fenantreno se identifico un consumo de 310 ppm y una formación de biomasa de 450mg/L. El
cultivo microbiano puede tener la capacidad de adsorber el fenantreno
En cuanto al efecto de la concentración inicial y del tamaño del inoculo se pudo observar que el
tamaño del inoculo donde hubo el consumo ligeramente alto de fenantreno en concentraciones
iniciales menores a 1500 ppm en términos de la producción de biomasa que es la biomasa
formada por el consumo de fenantreno la máxima producción fue alcanzada en la concentración
inicial de fenantreno 1000 ppm por otro lado la producción más alta correspondió a el tamaño de
inoculo 300 mg/L en el cual donde el consumo de fenantreno fue mayor.
Para evaluar el efecto del sufractante se adiciono por separado tween 80 en concentraciones de
0.01g/L a 1g/L en donde la concentración inicial de fenantreno era 500 ppm y un tamaño de
inoculo 300 mg/L en el rango de 0-0,01g/L no se observo ningún efecto, en el rango de 0,2-1g/L
se observaron pocos cambios a diferencia del rango de 0,01-0,2g/L se observo que el consumo
de fenatreno bajo de manera aguda así como la formación de biomasa.
Los efectos estudiados en el sistema de células inmovilizadas fueron la densidad celular en las
perlas y el tamaño del inoculo. Adicionalmente se observaron las características físicas y
químicas de las perlas de PVA las cuales se conservaron en solución salina por mas de un mes.
Después de este periodo no presentaron evidencia de ruptura ni daño físico ni tampoco cambios
en su estructura por lo cual se asumió que estas perlas tenían una aceptable resistencia mecánica
así como una estabilidad química. En cuanto a su microestructura se realizo una microscopia de
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barrido electrónico con la cual se confirmo la existencias de macro-poros característicos de estas
matrices.
En cuanto al efecto de la densidad celular en cada perla y el tamaño del inoculo se evaluó
igualmente que en las células libres en diferentes concentraciones iniciales de fenantreno se
observo que la mayor eficiencia en la biodegradación de fenantreno a menor densidad celular es
decir a 5mg/mL comparada con la densidad correspondiente a 10mg/mL con excepción de las
bajas concentraciones iniciales de fenantreno (100 ppm y 250 ppm)
Las matrices de PVA no solo se han puesto a prueba en contaminantes hidrocarburos derivados
del petróleo también ha sido usadas en otro tipos de compuestos que también son tóxicos para el
medio ambiente. (Partovinia, A., & Naeimpoor, F,2003)
Biodegradación de cristal violeta usando Burkholderia vietnamiensis C09V
inmovilizadas en PVA
Este estudio se realizo la degradación de cristal violeta usando una cepa aislada de Burkholderia
vietnamiensis C09V que es capaz de degradar el cristal violeta se realizaron ensayos con células
libres, células inmovilizadas, solo perlas de PVA, Alginato y kaolin como control según esto se
dedujo que la tasa de biodegradación fue mas alta en las células inmovilizadas con un porcentaje
de degradación 98,6% que en las células libres con un porcentaje de degradación de 94.0%.
También se realizaron algunas fotografías SEM las cuales demostraron que las células estaban
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entrapadas correctamente y la biomasa se encuentra distribuida entre las esferas lo que conlleva
a una aceleración del cristal violeta en su transferencia de la solución acuosa a las células
inmovilizadas.
En cuanto a los resultados se observó que la mayor eficiencia de biodegradación la presentó el
sistema de células inmovilizadas correspondiendo al 97,2% las células libres biodegradaron el
93,1% después de un periodo de 30 horas degradando esto indica que las células suspendidas
degradaron efectivamente el cristal violeta en un periodo de 42 horas, a pH 5 y a 30ºC después
de una fase de adaptación. El sistema denominado control el cual eran perlas estériles sin la cepa
Burkholderia vietnamiensis C09V inmovilizada el cual presento un porcentaje de remoción de
cristal violeta correspondiente al 76.9%.Esta remoción fue consecuencia de la adsorción
realizada por el kaolin presente en las perlas indicando que la efectividad adsorbente de este
compuesto ya que por medio de una interacción electrostática donde el cristal se adhiere a la
superficie del kaolin que siempre se encuentra cargado negativamente.
En las primeras 20 horas degradando las células inmovilizadas mostraron una significativa
mejora en la degradación del cristal violeta en comparación con las células libres. Esto debido el
PVA y Kaolin en perlas produce una estructura porosa la cual permitió la difusión del sustrato y
del oxigeno adicionalmente reteniendo una gran fuerza mecánica. Así mismo estos compuestos
(PVA y kaolin) incrementan la estabilidad del sistema microbiano de esta manera manteniendo
un mayor nivel de degradación del cristal violeta a diferencia de las células libres. Las células
externas y estos materiales actúan como barrera de protección para las células internas.
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Existe factores que pueden alterar la degradación de cristal violeta como lo son la temperatura, la
concentración inicial de cristal violeta y el reuso de las células inmovilizadas en cuanto a la
temperatura en el estudio se realizaron pruebas en el rango de 25-35ºC con las células libres y las
células inmovilizadas las cuales mostraron una eficiencia en la degradación de cristal violeta de
75.8% y 95.3% respectivamente esto se debió a que las células inmovilizadas presentaron una
estabilidad térmica por el efecto de protección que producen las perlas con PVA-alginato-Kaolin.
Los mismo se pudo observar en cuanto al efecto de la concentración inicial por la acción de
protección que tiene la inmovilización este efecto es menor en el sistema de células
inmovilizadas lo cual se pudo deducir ya que el rendimiento de biodegradación de cristal violeta
en las células inmovilizadas bajo de 99.7% a 95.2% en cambio en el sistema de células libre
bajo de un 98.7% a un 46.9%. En cuanto al reuso de las células inmovilizadas la degradación
incremento de 95.4% a 99.1% en los primeros 3 ciclos de uso. La eficiencia en la degradación se
sostuvo en 91.1% en 10 experimentos. El aumento en la degradación de cristal violeta en los 3
primeros ciclos indico que las células se convirtieron en mejor adaptadas. Según los resultados
evaluando los efectos de estas variables se concluyo que la cepa bacteriana Burkholderia
vietnamiensis C09V inmovilizada en PVA-alginato-Kaolin tiene el potencial para degradar
cristal violeta.
Por ultimo el estudio realizo una microscopia de barrido electrónico para así observar las
características microscópicas de el sistema de células, el sistema control (perlas estériles) y el
sistema de células inmovilizadas en PVA-alginato-kaolin. En el caso de las células libres de la
microscopia se puede observar el tamaño de los pequeños bacilos aproximadamente 1µm x
0,5µm que es el tamaño típico de una bacteria. En la imagen del sistema de células inmovilizadas
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muestra un crecimiento perfecto de Burkholderia vietnamiensis C09V lo que nos indica que la
bacteria fue entrapada exitosamente y si biomasa se encuentra distribuida equilibradamente en la
perla conduciendo a la aceleración al transferir el cristal violeta de la solución acuosa a las
células inmovilizadas. (Cheng, Y.,Lin, H.,2012)
Biodegradación de TNT usando Bacillus mycoides inmovilizados en PVA- alginato
de sodio y kaolin
En este caso el polivinil alcohol mas alginato mas kaolin el cual actúa como un agente adsorsivo
se realizaron pruebas con un agente adsorsivo comercial el cual demostró una capacidad de
adsorción optima pero el experimento que demostró mayor tasa de biodegradación de TNT
fueron las perlas de PVA+alginato+kaolin.
En cuanto a los resultados de este proyecto, comenzando por la inmovilización de las células y la
preparación de las perlas; las cepas degradadora de TNT fueron aisladas de un consorcio
bacteriano reductor de hierro(Fe) estas células presentaban características como que pertenecían
al grupo de gram (-) su morfología correspondía a bacilos y a realizar un blast con secuencias del
gen 16s rRNA se obtuvo un 99% de similaridad con el genero y especie Bacillus mycoides que
degrada de manera aeróbica y anaeróbica TNT. Al momento de la preparación de la perlas se le
agrego a la mezcla de PVA-alginato de sodio tres tipos diferentes de barros los cuales fueron
Bentonita, kaolin y colas o relaves. Este tipos de barros fueron usados por su bajo costo y por su
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gran potencial para remover materiales orgánicos y metales pesados de aguas residuales.
Adicionalmente cumple la función de reforzar la perlas producidas con PVA-alginato de sodio
por estas razones fue adicionados estos barros a la mezcla para evaluar si la fuerza mecánica y
adsorción de TNT aumenta o no. En cuanto a la biodegradación de TNT en los tres tipos de
soportes (PVA-alginato-bentonita, PVA-alginato-kaolin,PVA-alginato-relaves) se obtuvo que el
TNT removido por las de PVA-alginato-kaolin y PVA-alginato-relaves fue 84.4% y 83.3%
respectivamente, en las primeras 6 horas de degradación. En cuanto a las células que se
encontraban libres después de un tiempo mas largo degrado el 55.3% de TNT con estos datos se
dedujo que los soportes PVA-alginato-kaolin y PVA-alginato-relaves fue donde hubo mayor
TNT removido lo cual puede ser explicado por el hecho de que el TNT es adsorbido sobre las
perlas y ser degradado por las células inmovilizadas como resultado de una alteración de la
permeabilidad de las células permitiendo una mejor transferencia en cada una de las células. Las
perlas de PVA-alginato-bentonita presentaron un 8.7% de TNT removido o biodegradado por
Bacillus mycoides esto se debió a que no emergió la colonización del microorganismo ya que la
bentonita no es compatible para el crecimiento de Bacillus mycoides .
La biodegradación de TNT en una solución dependió de diversos efectos entre los cuales están
efecto de la concentración de kaolin, PVA, alginato de sodio y el efecto de las dosis de biomasa.
Se evaluó el efecto de la concentración de kaolin se comenzó con una concentración de 5% y el
TNT degradado 90,4% al aumentar las concentración mucho mas de 5% la degradación decrece
de 90,4% a 64.3% este efecto surge ya que al aumentar la cantidad de kaolin este bloquea el
espacio para que crezcan las células en contraste con una concentración 5% baja a 0% la
eficiencia de degradación no decrece significativamente de 90.4% a 88.7% pero la fuerza
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mecánica de las perlas era pobre la ventajas del uso de kaolin son una mejor fuerza mecánica y
permeabilidad, aumentar la adsorción y una bacteria mas activa.
En cuanto al efecto de la concentración de PVA se usaron concentraciones de 8% a 12% donde
se observo una eficiencia máxima de degradación 90.0% en la concentración 10% de PVA.
También se identifico que al aumentar la concentración de PVA la degradación bajo de 90.0% a
67.7% debido a que se genero un aumento en el grosor y en la estabilidad que provoco el
decrecimiento de la cantidad y el tamaño de los macro-poros característicos de este tipo de
matriz disminuyendo así la viabilidad celular y el TNT degradado. En el caso de aumentar de 8%
a 10% la degradación de TNT aumento de 72.5% a 90.0% ya que el tamaño promedio de los
poros de geles aumenta al realizar un pequeño aumento en la concentración de PVA permitiendo
mejorar la fuerza mecánica y la estabilidad
Al evaluar el efecto de la concentración de alginato de sodio ya que este compuesto permite
reducir la tendencia de aglomerarse presente en las perlas de PVA por medio de un
mejoramiento en la propiedades de las superficie de las perlas. Para la evaluación de su efecto se
usaron concentraciones desde 0,1% hasta 0,6% lo que se obtuvo fue una eficiencia de
degradación del 80.1% en una concentración de alginato de 0,1% al aumentar demasiado esta
concentración la eficiencia de degradación decreció de 92,7% a 66.40% esto ocurrió como
consecuencia de la dificultad en la difusión del sustrato a través de la perla y por tal motivo la
bacteria no puede obtener los nutrientes suficientes.
En cuanto a la evaluación del efecto de las dosis de biomasa la cual determina la porosidad del
gel así como la estabilidad para esta valoración se usaron dosis de biomasa desde 2,5% a
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15%(v/v) y se obtuvo que al incrementar la dosis mejora la capacidad de degradar TNT con un
porcentaje de 92.83% en comparación al aumentar la concentración de manera extensa lleva a
que la eficiencia de degradar TNT decrezca a un porcentaje de 87.0% por el de que al haber mas
biomasa la superficie porosa de la perla decrece.
Se realizaron micrografías de la perlas antes y después de inmovilizar Bacillus mycoides en el
caso que corresponde a antes de la inmovilización se puede observar que las perlas contienen una
región amorfa así como una estructura porosa y partículas esféricas con pocos milímetros de
diámetro. Después de inmovilizado Bacillus mycoides se observo que la estructura de las perlas
era menos compacta a diferencia de antes de inmovilizar lo cual es conveniente para la
transmisión de sustancias nutritivas.
El reciclaje las perlas, su almacenamiento y su degradación de TNT en aguas residuales fueron
otros factores que se evaluaron en este proyecto. En cuanto al reciclaje de las perlas se observo
que en los tres ciclos de uso la biodegradación aumento lo que demuestra que la células estaban
en el proceso de volverse mejor adaptadas. El numero máximo de ciclos que pudieron ser
reutilizadas la células inmovilizadas fue 12. El ciclo donde se observo la mayor tasa de
degradación de TNT fue el numero 12.
En cuanto al almacenamiento las perlas se introdujeron en solución salina de 0 a 42 días en
grupos de 7 días a medida que aumentaba el tiempo de almacenamiento la tasa de degradación
decreces sutilmente y se mantuvo en 91.3% después de los 42 días de almacenamiento. En
comparación con las células libres las cuales es inactivaron después de 35 días de
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almacenamiento concluyendo que la estabilidad en el almacenamiento es mejor en la células
inmovilizadas que en las células libres. En la degradación de TNT en aguas residuales donde se
obtuvo que fue mayor la degradación por las células inmovilizadas donde fue un 92.6% que las
células libres que fue un 71.94% de TNT removido. (Lin, H., Chen, Z., Megharaj, M.,2013)
Tratamiento biológico de aguas residuales contaminadas con p-cresol usando
Pseudomonas putida inmovilizadas en gel de Polyvinil alcohol (PVA).
Un estudio en el que usaron un gel Polivinil alcohol inmovilizando Pseudomonas putida para
degradar p-cresol en los cuales se realizaron pruebas para determinar como cambia la
degradación de p-cresol con el pH, la temperatura, el porcentaje de volumen de Polivinil alcohol,
la concentración inicial de p-cresol. Donde los resultados fueron que a 40ºC se encuentra la
mayor tasa de biodegradación, a mayor concentración inicial mayor tasa de biodegradación al
igual que a mayor porcentaje volumen de Polivinil alcohol. En cuanto al pH se encuentran dos
picos en pH 6 y pH 8 pasando por un valle donde se puede decir que a pH 7 disminuye la tasa de
biodegradación se puede concluir que Pseudomonas putida tiene un gran potencial para degradar
p-cresol y al inmovilizarlas depende proporcionalmente de la concentración inicial de p-cresol
asi como del pH la temperatura y el porcentaje volumen de polivinil alcohol en el gel.
La biodegradación del p-cresol puede verse afectado por la concentracion inicial de p-cresol, la
temperatura, el pH y el porcentaje en volumen de PVA. Lo primero que se evaluó fue el efecto
producido por la concentración inicial de p-cresol donde se usaron concentraciones de
25,50,100,150 y 200 mg/l de p-cresol el resultado que se obtuvo fue un comportamiento de
22
formal lineal respecto al tiempo. Se pudo también observar un comportamiento exponencial de la
biomasa con respecto a la concentración inicial de p-cresol lo que indica que este compuesto no
actúa como inhibidor del crecimiento de Pseudomonas putida .
En cuanto al efecto que tiene la temperatura se evaluaron en un rango de 25ºC hasta 45ºC en
cuanto a la concentración inicial de p-cresol y el pH se mantuvieron constantes 200mg/l y 7
respectivamente. Los resultados obtenidos muestran que en el rango de temperatura de 25-30ºC
al aumentar la temperatura se produce una mejora en la tasa de biodegradación así consiguiendo
una tasa optima a una temperatura entre 30-40ºC. También se pudo deducir que a temperatura
menores de 25ºC vuelven la actividad de la bacteria lenta y a temperaturas mayores de 45ºC
desactivan las enzimas encargadas de la biodegradación.
Se continuo con la evaluación del efecto del pH al ser proteínas las enzimas son estabilizadas con
enlaces de hidrógenos débiles que son afectados por los cambios de pH. Para realizar esta
evaluación se uso pH en un rango desde 5.0 hasta 8.0. Los resultados obtenidos fueron a pH
menor de 5 la tasa de biodegradación disminuía a pH altos la tasa de degradación aumentaba
consiguiendo una optima tasa de degradación de p-cresol a un pH de 8 sin embargo las
variaciones entre los pH 6-8 no mostraron efectos negativos en la tasa de biodegradación.
Por ultimo se evaluó el efecto del porcentaje de PVA para este fin se usaron porcentaje de PVA
del 20,30,40% se observo un comportamiento lineal donde la tasa de biodegradación aumentaba
cuando aumentaba el porcentaje de PVA ya que también aumentan las células bacterianas.
(Surkatty, R., & El-naas, M.,2014)
23
Poliuretano
Los poliuretanos son compuestos por un poliol (segmento suave)y un disocianato (segmento
fuerte) presentan una gran resistencia química y un rango de polimerización muy especial por
este motivo los podremos encontrar en pinturas y adhesivos. Gracias a su versatilidad y
propiedades supera otros materiales, ya que se puede encontrar productos antagónicos como por
ejemplo la espuma.
Rhodococcus sp. F92 inmovilizado sobre espuma de poliuretano muestra la
habilidad para degradar varios productos derivados del petróleo.
En este estudio se realizo una comparación al realizar la inmovilización de Rhodococcus sp. y
Candida sp. en espuma de poliuretano (PUF) se realizaron los cultivos de estos
microorganismos, se adquirió la espuma de poliuretano, se enumeraron las células viables
inmovilizadas en la espuma, se realizo una microscopia electrónica de escaneo y por ultimo los
ensayos de degradación de productos del petróleo. Los resultados obtenidos nos muestran que
Rhodococcus es el microorganismo que mostró mejor eficiencia de atrapamiento, mostro la
degradación mas eficiente de productos del petróleo. Hay que tener en cuenta que esta especie es
autóctona de zonas donde se encuentran productos del petróleo.
Se realizo el conteo de células viables inmovilizadas además de una microscopia de escaneo
electrónico. Los resultados arrojados por el conteo de celular viables inmovilizadas en PUF
fueron los siguientes F92 109UFC/CM3,AR 108 UFC/CM3,F43 106 UFC/CM3,P12 107
24
UFC/CM3. En cuanto a los resultados obtenidos en la microscopia de escaneo electrónico ya que
se contaban con dos tipos de espuma de poliuretano (PUF) los cuales eran D14 y D22 la cepa
F92 de mostro una eficiencia de acoplamiento del 90% en PUF D14 y una baja eficiencia de
acoplamiento en PUF D22. La cepa P12 mostro una eficiencia de acoplamiento insignificante en
los dos tipos de PUF. En cuanto a las demás cepas que era AR y F43 en PUF D14 mostraron una
eficiencia en el acoplamiento de 40% y 20% respectivamente.
Al ser la cepa F92 la mas eficiente en términos del numero de células viables inmovilizadas fue
la cepa utilizada en los experimento de degradación de productos derivados del petróleo. En
todos los caso la degradación de tanto las células libres como las células inmovilizadas de
Rhodococcus sp. presentaron el mismo porcentaje de remoción en el caso de arabian ligth crude
(ALC) fue 80%, en el caso de productos derivados de petróleo semi refinado, Diesel y Al-shahen
crude (ASC) el porcentaje de n-alcanos totales degradados fue de 90% y realizan la
cuantificación por medio de una cromatografía de gases acoplada a una espectrometría de masas
en cuanto a los C17-C18 alcanos el porcentaje de remoción fue de 80% por ultimo el porcentaje
de remoción de n-alcanos en restos de aceite fue del 70%.
Este microorganismo Rhodococcus sp. como se pudo observar en los resultado tiene la habilidad
para degradar muchos contaminantes y producción de biosufractantes los cuales son menos
tóxicos que los sufractantes artificiales. Igualmente es nativo en sitios contaminados por lo tanto
apropiado para ser usado como inoculo en biorremediacion. Otra característica de Rhodococcus
sp. es su mayor versatilidad que Pseudomonas sp., es autóctono es decir tiene un crecimiento
lento pero gran persistencia en el ambiente, no existe una represión catabólica es decir los
25
hidrocarburos son degradados en presencia de fuentes de carbono mas fácilmente asimilables por
la bacteria. (Quek, E., Ting, Y.,2006)
El uso de microorganismos inmovilizados en espuma de poliuretano compuesta
para remover cobre(II) de una solución acuosa.
La remoción de ion metálicos puede variar según los efectos que tenga el pH, cantidad de
transportador, temperatura, , tiempo de biosorcion estos efectos fueron evaluados en esta
investigación comenzando por el efecto de pH usando el rango desde 2.0 hasta 8.0 con una
concentración inicial de cobre(II) de 20mg/l la tasa de remoción fue mayor en las células
inmovilizadas que en poliuretano sin células inmovilizadas. A decrecer el pH el transporte H+ y
H3O+ compite con los iones de cobre y dando como resultado el decrecimiento de la capacidad
de adsorción en el caso de PU. En cuanto a IPU al disminuir el pH aumenta el grado de
aminoprotonación de la proteína de los microorganismos inmovilizados debilitando la afinidad
de los metales pesado y así disminuyendo la capacidad de adsorción. Lo que sucede al aumentar
mucho el pH el hidróxido generado por la hidrólisis de los iones de cobre se depositan en la
superficie de los microorganismos inmovilizados y así aumentando la capacidad de adsorción.
pH optimo
Se continuo con la evaluación del efecto de la cantidad de transportador en un rango de 0.05
hasta 0,30g en 50ml de solución y se obtuvo que al aumentar la cantidad de transportador
aumenta la tas de remoción ya que se provee una mejor área de superficie.
26
En cuanto a la temperatura se evaluó su efecto en un rango de 10 a 40ºC se obtuvo que la tasa de
remoción de cobre fue mayor en las células inmovilizadas que en el poliuretano sin inmovilizar.
La temperatura afecta el metabolismo fisiológico así como las termodinámicas de adsorción.
Esto indica que la temperatura tiene un efecto menor en la remoción de cobre(II).
El efecto de tiempo de biosorcion mostro que existe una mayor rapidez en la tasa de remoción de
cobre (II) ya que los iones de metal se enlazan de forma pasiva a la superficie de la pare
bacteriana.( Zhou, L., Li, Y.,2009)
Mejorada y potencial degradacion de o-ftalato por Bacillus sp. inmovilizados en
alginato y poliuretano.
En este estudio se utilizo el genero Bacillus sp. Para determinar su potencial de degradación de
o-ftalato la cual fue inmovilizada en alginato y en espuma de poliuretano (PUF). Se realizaron
los siguiente procedimientos se cultivó esa cepa se prosiguió a inmovilizar las celular después se
evaluó la degradación de o-ftalato. Los resultado que se obtuvieron fueron los siguientes la
inmovilización identifico que tanto la inmovilización en alginato y en PUF presentaron
estabilidad operacional y longevidad ya que para el caso del alginato una degradación se podría
repetir 12 ciclos y en el caso de PUF se podría repetir 24 ciclos.
Los tres sistemas que fueron utilizados para el estudio de la degradación de o-ftalato fueron
células libre, células inmovilizadas en alginato y células inmovilizadas. Los tres sistemas fueron
27
caragados con 2 concentración inicial distintas de o-ftalato 10mM y 20 mM. Los resultado
arrojador fueron en cuanto a las células libres en 72 horas degradaron completamente en o-ftalato
cuando la concentración inicial era 10mM, en el caso de las células inmovilizadas en alginato
cuando la concentración inicial era 10mM degradaron completamente los 10 mM y cuando la
concentración inicial de o-ftalato era 20 mM se degrado 15 mM. En cuanto a las celular
inmovilizadas en PUF en la concentración inicial de 10mM se degrado completamente en 36
horas y en el concentración inicial de 20mM también fue degradado completamente en 60 horas.
Se pudo observar que las células inmovilizadas en las dos matrices sugiere que en grandes cargas
de sustancia a degradar presentan una mayor degradación que las células libres.
En cuanto a lo observado en las células libres que fue una degradación incompleta de o-ftalato a
una mayor concentración de este pudo ser causada por la hinchazón de las células debido a las
grandes cantidades de o-ftalato que generan el decrecimiento de la viabilidad celular
El mejoramiento en la degradación dado en las células inmovilizadas puede ser debido a una
aceleración en las tasas de reacción por la gran densidad local celular en o sobre la matriz de
inmovilización a su vez generando estabilidad a manera de protección dando como resultado
mejores tasa de degradación.
Se realizaron estudio en cuanto al reuso de las inmovilización y los resultados que se obtuvieron
fueron que para la concentración inicial de o-fatalito es 10mM las inmovilizaciones en alginato
pueden ser usadas máximo por 18 ciclos y decrece su capacidad de degradación en contraste con
28
las inmovilizaciones en PUF las cuales alcanzan 24 ciclos de reuso sin perder la capacidad de
degradar.( Patil, N., Veeranagouda, Y., 2006)
Biodegradación de contaminantes cloro aromáticos por consorcio bacteriano
inmovilizado en espuma de poliuretano y otras matrices
Los compuestos aromáticos son considerado los agentes contaminantes mas importantes debido
a su uso y a su toxicidad. Lo que se realizo en este estudio fue la inmovilización de un consorcio
y de Pseudomonas AY762360 en diferentes materiales como lo fueron poliuretano, alginato de
sodio y poliacrilamida y agar. Además se realizo una comparación de la degradación de
diferentes compuestos aromáticos clorados en los diferentes materiales de inmovilización. En los
resultados se obtuvieron fueron al realizarse la comparación en la degradación de cuatro
compuestos los cuales fueron 2- acido clorobenzoico , 4- acido clorobenzoico, 1,2
diclorobenzeno y el 1,4 di clorobenzeno en estos cuatro compuestos el consorcio inmovilizado
en espuma de poliuretano fue el que logro degradar en un 100% los compuestos. También se
observó el efecto de la temperatura y el pH en la degradación del consorcio y Pseudomonas
AY762360 inmovilizados en espuma de poliuretano y células libres y se observo que a un pH 7
y a temperatura de 30-35ºC no se observaban diferencias significativas entre la degradación de
las células inmovilizadas y las células libres pero en otros pH y otras temperaturas si se
observaron diferencias significativas en donde las células inmovilizadas mostraban una mayor
29
degradación. Se identifico que las cepas bacterianas de este consorcio podrían ser potencialmente
de gran uso en la biorremediacion de sitios contaminados con compuestos aromáticos clorados.
Quitosan
Es un polímero lineal el cual es fácilmente derivado de la N-acetilación sus propiedades
químicas son es una poliamina lineal contiene grupos amino reactivo así como grupos hidroxilo
disponibles reactivos y la capacidad de quelar iones de metales transicionales. En cuanto a las
propiedades biológicas este compuesto es biocompatible, seguro, no toxico, biodegradable y
sirve como unión para agregar celular de mamíferos y microbianas. (Dutta, P., Dutta, J., &
Tripathi, V, 2004)
Células vegetativas de Bacillus pumilus atrapadas en perlas de quitosan como un
producto para la biodegradación de hidrocarburos
Este articulo se quería desarrollar un producto el cual serian células vegetativas de Bacillus
pumilus, inmovilizadas por atrapamiento en chitosan para la biodegradación de hidrocarburos. Se
realizo el proceso de selección de cepas, teniendo en cuenta que sean degradadoras de
hidrocarburos en este caso de hexadecano. Las cepas fueron seleccionadas por su gran
crecimiento ya que estas presentaron la mayor absorbancia en el monitoreo de su crecimiento. La
cepas selecionadas fueron: UFPEDA 831 y UFPEDA 840.
30
En este estudio se dedujo que las células inmovilizadas por entrapamiento en chitosan fue
exitosa y que estas degradaron de manera eficiente el hexadecano al igual que las células libres
como se puede ver en la figura por otro lado la biomasa se incrementó casi igual a la biomasa de
las células libres como podemos observar en la grafica.
graficas 1 y 2: Crecimiento de biomasa y Degradación de hexadecano.
Imagen 1: micrografía de inmovilización
En los resultados de la microscopia de escaneo electrónico, como se pueden observar en la
imagen , la colonización exitosas de la cepa de Bacillus pumilus UFPEDA 831 en las perlas de
quitosan.
En el artículo se discutió que una de las mayores ventajas de usar quitosan como matriz de
inmovilización es que al desintegrarse las perlas se expulsarían los microorganismo al medio lo
31
cual seria un proceso de bioaugmentación y los restos de quitosan servirían como fuentes de
carbono y nitrógeno para los microorganismos expulsados un proceso de bioestimulación.
Este producto realizado en este estudio seria de gran utilidad en descontaminación de ambientes
que presenten este hidrocarburo toxico.( Pinheiro Costa, S., Alysson Lira, 2014)
Bioremediación de aceite crudo en aguas residuales contaminadas por unas
bacterias degradadoras de hidrocarburos inmovilizadas en escamas de quitina y
quitosan.
Algunos materiales de matrices de inmovilización se pueden encontrar en la naturaleza, como lo
es la quitina y el quitosan; que los encontramos en las escamas de los desechos de camarones.
Estos dos compuestos son los que en este proyecto se le evaluó el potencial como materiales de
inmovilización.
Lo que procedió a realizar fue su descontaminación, establecer las condiciones de
inmovilización, determinar la sobrevivencia de la bacteria en el material para su inmovilización.
Adicionalmente se realizó un cultivo de las bacterias en un medio de cultivo que contenía
hidrocarburos para así ayudar a mantener la presión de selección y la degradación la cual es la
característica utilizada en el proceso de bioremediación.
Los resultados obtenidos fueron los siguientes: a baja cantidad de keroseno 0,25%(v/v) (Única
fuente de carbono), el cual fue absorbido rápidamente y la inmovilización fue mas compacta, ya
que favoreció el crecimiento de la cepa en superficies internas de los poros y en las grietas. Se
realizó SEM la cual presentó diferencias en los conteos de la viabilidad de células lo cual fue
justificado por que la células se encontraron fuertemente atraídas al material de inmovilización.
32
Imagen 1: Micrografías inmovilizaciones en quitina y quitosan.
La temperatura apropiada para la inoculación en el quitosan es de -20ºC y en el caso de la quitina
4ºC y -20ºC. Lo podemos observar en las siguientes graficas
Grafica 1 y 2: Temperaturas de almacenaje
En el caso de la biodegradación el control positivo el cual era solo el microcosmos no redujo
significativamente los hidrocarburos. Otro control fue el microcosmos de la cepa que degrada
hidrocarburos sin inmovilizar pero la remoción hidrocarburos no a causa de bioaumentación. En
33
cambio en el tratamiento el cual se inmovilizo en escamas de quitosan y quitina si ocurrió
bioaumentación y por ende se mejoro significativamente la biodegradación del aceite e
hidrocarburos.
Grafica 3: Presencia de Aceite crudo residual.
Nueva aproximación para la degradación de hidrocarburos y petróleos usando
esporas bacterianas atrapadas en perlas de quitosan
Algunas cepas bacterianas tienen la capacidad se sobrevivir a condiciones adversas gracias a una
estructura llamada espora. En este estudio se atraparon esporas de Bacillus subtilis LAMI008 y
se evaluó la capacidad de degradar hidrocarburos y petróleos.
Se realizaron varios ensayos como actividad de quitosinasas, propiedades hidrofobicas de las
células, muerte celular, degradación de n-hexadecano y la producción de biosufractante.
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Se realizo la producción de espora cultivando la bacteria en un medio esporogenico el cual
promovio el 100% de la esporulación. Las esporas en un medio donde la única fuente de carbono
era el n-hexadecano no germinaron, en cambio al agregarle 1% de glucosa si germinaron.
Los resultados del ensayo de inhibición in vitro las esporas el 4% demostró resistencia en cambio
las células vegetativas fueron inhibidas completamente esta actividad antimicrobiana es debido a
la formación de una membrana impermeable. En cuanto a que tan hidrofobicas son las células y
las esporas se obtuvo que la esporas ya que estas contienen una gran cantidad de proteínas
presentes en las capas externas. La inmovilización se realizo por atrapamiento de esporas y
células vegetativas en perlas de quitosan de un diámetro promedio de 3mm para detectar si había
algún daño se visualizo por AFM pero no se encontró ninguna evidencia. En cuanto a la
degradación de n-hexadecano se observo que las células vegetativas de tanto esporas
inmovilizadas como libres degradaron con la misma eficiencia. Lo que se puede concluir de este
articulo es que es muy ventajoso usar esporas bacterianas mas que las células vegetativas debido
a los resultados obtenidos. ( Barreto, R., Hissa, D, 2010)
Mejoramiento de la capacidad de degradación de aceite diesel de una cepa
bacteriana marina por inmovilización sobre un nuevo material transportador
compuesto.
este estudio tenia como objetivo probar un nuevo material el cual es maíz mijo con una
recubierta de alginato de calcio y quitosan en donde inmovilizaron una cepa bacteriana marina
degradadora de aceite diesel los procedimientos que realizaron fueron desarrollo del material
35
cargador, cultivo de la cepa degradadora de diesel, la inmovilización de la cepa F9, examinación
por medio de SEM, experimentos de degradación de aceite diesel y análisis de esta degradación
por medio de una cromatografía de gases acoplada a una espectrofotometría de masas los
resultados que se obtuvieron en primer lugar este nuevo material es biodegradable y flotante, al
realizar incubaciones en diferentes periodos se demostró que en el periodo que fue de 4 horas
presento un enriquecimiento de las células inmovilizadas del orden de 5x10^9 UFC/g. En
segundo lugar la inmovilización de acinetobacter se almacenaron a diferentes temperaturas que
fueron a -20ºC, 4ºC por 10 semanas y temperatura ambiente en donde a -20ºC y 4ºC fueron las
temperaturas que no presentaron una perdida significativa de células viables a diferencia de la
temperatura ambiente. En tercer lugar la degradación de aceite diesel demostró que las células
inmovilizadas al llegar al segundo día habían degradado el 100% del aceite diesel a diferencia de
la células libres las cuales ni antes de llegar el séptimo día habían degradado el 100% del aceite
diesel. Se llego a la conclusión que este nuevo material para inmovilizar las células demostró una
degradación muy eficiente y más completa lo cual se podría utilizar para realizar una
bioremediacion en un ambiente marino de aceite diesel.
En mi opinión observando los tipos de materiales usados para matriz en un casa donde tuviera
que escoger alguno de estos materiales para la biorremediacion de un producto derivado del
petróleo escogería la matriz de PVA ya que esta presenta muchas ventajas en cuanto a la
microestructura donde presenta macro-poros que permiten la fácil diffusion de sustratos así como
36
de oxigeno, presente buenas propiedades mecánicas y en cuanto al degradar productos derivados
del petróleo presenta una gran eficiencia.
Conclusión
Existen muchos materiales usados en la inmovilización de microorganismo de interés ambiental
en este trabajo se nombraron algunos de ellos.
Muchos poseen propiedades y ciertas ventajas o desventajas todo depende del compuesto
contaminante a degradar y del microorganismo utilizado.
37
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