Tesis
Identificación de microorganismos con capacidad de degradación de etenos clorados enriquecidos de sedimentos de ventilas hidrotermales
Fecha
2013-11-18Registro en:
Rosas Rocha, Liliana Elizabeth. (2010). Identificación de microorganismos con capacidad de degradación de etenos clorados enriquecidos de sedimentos de ventilas hidrotermales. (Maestría en Ciencias en Bioprocesos). Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología. México.
Autor
Rosas Rocha, Liliana Elizabeth
Institución
Resumen
El tricloroetileno (TCE) es un compuesto tóxico frecuentemente encontrado como contaminante de aguas subterráneas, por lo cual debe ser
eliminado totalmente del
agua destinada a actividades humanas. En México, los proyectos de norma que
proponen asegurar la calidad del agua potable sugieren límites para las
concentraciones de estos compuestos que son hasta seis veces más altos que los
recomendados por la Organización Mundial de la Salud, como es el caso del TCE y
el tetracloruro de carbono.
El principal objetivo de este trabajo se centró en identificar microorganismos capaces
de degradar TCE en cultivos preparados en presencia de sulfato a partir de
sedimentos de ventilas hidrotermales aprovechando la gran diversidad microbiana
que posee este tipo de regiones. Los experimentos se desarrollaron a 37 y 70ºC y
los sustratos empleados fueron lactato y una mezcla de ácidos grasos volátiles
(AGVs). Los resultados obtenidos demuestran que los sedimentos una vez
enriquecidos en presencia del sulfato son capaces de degradar entre 50 y 90% del
TCE (300 μM) en aproximadamente un mes en presencia de sulfato usando AGVs y
lactato como substrato respectivamente, mientras la reducción de sulfato no se ve
inhibida. En presencia de lactato, la acumulación de intermediarios fue muy baja, lo
que sugiere la posibilidad de que se lleven a cabo simultáneamente mecanismos de
reducción y oxidación de los etenos clorados. El eteno y etano fueron los principales
productos de la degradación en presencia de AGVs. A 70ºC se acumuló cloruro de
vinilo (CV), un compuesto más tóxico que el TCE. La sulfato reducción fue mayor con
AGVs en condiciones mesofílicas. Entre los microorganismos identificados se encuentran algunos que pertenecen a las proteobacterias y firmicutes, particularmente a
Desulfuromonas, Clostridum y Bacillus; provenientes de sedimentos de ventilas hidrotermales, resaltando que estos
sitios son una fuente potencial de nuevos microorganismos capaces de degradar
compuestos clorados. Trichloroethylene (TCE) is a toxic compound frequently found as a highly persistent pollutant in groundwater streams. Despite the fact that in other countries it has been
classified under a list of priority pollutants due to its toxicity, in Mexico there is no
official screening to measure concentration in water and
the proposals for guidelines
regarding drinking water are planning to set concentrations limit that are up to six fold
higher than thoses suggested by the World Health Organization.
The main goal of this work was to identify microorganisms capable of degrading TCE
from hydrothermal vents sediments under sulfate reducing conditions in an attempt to
take advantage of the great microbial diversity often
presented in that kind of sites.
The lab scale batch experiments were set at two different incubation temperatures
(37 y 70ºC) and the electron donors used were lactate and a mixture of volatile fatty
acids (VFA).
The results obtained demonstrated that once the enrichment was active in reducing
sulfate, the TCE biodegradation could occur. The TCE was removed between 50 and
90% respectively in approximately one month for VFAs and lactate. Lactate promoted
a type of biodegradation in which there was low accumulation of intermediate
products s. In the presence of VFA the main biodegradation products were ethene
and ethane, suggesting mainly TCE reduction. In both cases sulfate reduction was
not inhibited. At 70ºC the undesirable accumulation of vinyl chloride (VC) was
evident. It is well known that VC is far more toxic than TCE. Sulfate reduction was
better supported by VFA at 37ºC whereas lactate seems to
support the reduction at
70ºC even though the sulfate conversion at this temperature was relatively low.
The microorganisms identified fall within Proteobacteria and Firmicutis, particularly
Desulfuromonas,
Clostridium and
Bacillus,
from hydrothermal vents sediments.
These sites can be a potential source of new microorganisms capable of degrading
chlorinated compounds.