Centro de Investigacin y Estudios Avanzados del Instituto Politcnico Nacional

Aislamiento y caracterizacin de microorganismos hidrocarbonoclastas y con capacidad de consumo de plaguicidas de materiales orgnicos ( substancias hmicas y lirio acutico deshidratado ).Presenta: Aid Cervantes Pineda

Contaminacin de Suelo

El manejo inadecuado de materiales y residuos peligrosos generado a escala mundial, problema de contaminacin suelos, aire y agua. (Lpez J. 2006)

los ha un de

En Mxico, la industria petrolera en su conjunto ha tenido un gran impacto negativo en materia ambiental. (Saval, 1995).

Figura 1 . Clasificacin de Hidrocarburos

Hidrocarburos

Suelo crudo

Derramamiento de *Humedad *Temperatura

*Tipo de hidrocarburo *Textura del suelo

*Cantidad vertida

Comportamiento de Hidrocarburos en el Medio Ambiente F si co - qu So m lu ic bi a li da Po la d ri da das gic tol ma Cli

a ur d t da uc i r il o st b E ea uel m s er P e d o p Ti

e los contaminantes orgnicos ( C . O .) en el suelo ( modificado de Brady

Plaguicidas

Los plaguicidas aplicados constantemente a suelos agrcolas generan grandes cantidades de residuos lquidos y slidos que contaminan suelos y cuerpos de agua, afectando a las cadenas trficas y al hombre mismo. (Castrejn. 2006) Suelo Tipo de agente qumico Cantidad utilizada Volatibilidad Recalcitrancia a la biodegradacin.

Recuperacin

de un ambiente contaminados con hidrocarburos o agentes qumicos. (Belloso C. 2008). degradacin microbiana constituye el principal proceso de descontaminacin natural. (Prince, 1993).

Biorremediacin

La

*El

crudo de petrleo se caracteriza por ser una matriz contaminante que contiene una elevada diversidad de compuestos.

Procesos de BiorremediacinLos

estudios de diversidad microbiana en sitios con constantes aplicaciones de plaguicidas permiten la caracterizacin e identificacin de especies bacterianas con un potencial de aplicacin en procesos de biorremediacin de sitios contaminados (Castrejn. 2006).

Microorganismos del Suelo

.

mero aproximado de organismos comnmente encontrados en suelos ( Mart

Biodegradacin de hidrocarburos

Bacterias con alta capacidad degradativa:

*Brevibacterium *Spirillum, *Xanthomonas *Bacillus sp. *Arthrobacter *Nocardia, *Flavobacterium *Vibrio, *Achromobacter, *Acinetobacter *Micrococcus, *Serratia rubidae *Pseudomonas mendocina *Pseudomonas aureofasciens.

AntecedentesLa

velocidad de degradacin de los compuestos presentes en el petrleo es como sigue:

JustificacinResiduos

orgnicos y qumicos

Los

agentes relacionados con compuestos naturales pueden ser degradados por los microorganismos del suelo y del agua.

Justificacin

Biorremediacin

Estimulacin m os

Mineralizacin

Toxicidad

La importancia del presente trabajo consiste en identificar y caracterizar microbiota con capacidad de degradar hidrocarburos y plaguicidas , aislada a partir de materiales orgnicos .

HiptesisLa microbiota proveniente de materiales orgnicos estructuralmente complejos y ricos en molculas aromticas, tendr la capacidad de remover hidrocarburos y plaguicidas en medio lquido.

Objetivo GeneralAislar y caracterizar cepas axnicas con capacidad hidrocarbonoclasta y con capacidad de consumo de plaguicidas a partir de diferentes materiales orgnicos

Objetivos Particulares Caracterizacin

qumica fsica y biolgica los materiales orgnicos objetos de estudio. la microbiota hidrocarbonoclasta nativa de los materiales orgnicos.

Bioestimular

Objetivos Particulares Aislar

y caracterizar la microbiota hidrocarbonoclasta por tcnicas de microbiologa tradicional y de biologa molecular. niveles de remocin en medio lquido de Hidrocarburos (combustleo) y plaguicidas.

Determinar

cidos Hmicos Alto

peso molecular Solubles en ambientes alcalinos Precipitan en soluciones cidas.

FOTO ACIDO FULVICOS

cidos Flvicos

Peso

molecular mucho ms bajo Solubilidad tanto en ambientes alcalinos como cidos. Base

seca 45%-50% Soluble en agua 99.2% Humedad 2%-5%

Lirio AcuticoPropiedades Absorbentes

filtrantes

La

primera fase consisti en un estudio basado en la caracterizacin fisicoqumica, microbiolgica del los materiales orgnicos a estudiar..

Mtodologa

L.A

H A.

.

F A.

.

L.E

.

R1

Medio de Cultivo

R1 R2 R1 R2 R1 R2

R1 R2 R1 R2 R1 R2

R2 R1 R2 R1 R2

Propagacin de flora microbiana de Materiales Orgnicos

Estrategia Experimental

Siembra de Materiales Orgnicos

Bioestimulacin de Flora microbiana

pacidad de degradacin de Hidrocarburos y Pesticidas Seleccin y Aislamiento de Cepas

Caracterizacin Biolgica

Microorganismos Conteo Total. -Bacterias y Hongos degradadores de Hidrocarburos y Pesticidas. -Bacterias y Hongos*

Microorganismos

Acido HmicoSABOURAUDDILUCION UFC / 24 h UFC / 48h UFC / 72h

ResultadosCZAPEKUFC / 24 h UFC / 48h UFC / 72h

A . NUTRITIVOUFC / 24 h UFC / 48h UFC / 72h

-2 -3 -4 -5 -6 -7 -8

R10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

-2 -3 -4 -5 -6 -7 -8

R2

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

R10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

R2

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

R117 7 10 11 25 22 20

20 17 15 *11 28 24 25

35 18 15 11 28 26 25

0

ResultadosAcido FlvicoSABOURAUD DILUCIO UFC / 24 N h CZAPEK A . NUTRITIVO UFC / 48h UFC / 72h UFC / 24 UFC / 48h UFC / 72h UFC / 24 UFC / 48h UFC / 72h h h

R10 0 0 0 0 0 0

R10 0 0 0 0 * 0

R1

-2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8

0 * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

15 2 1 108 342 INC 13 * 5 2 0 111 267 106 9

36 2 4 145 INC * 36 * 16 0 178 INC INC 20

107 INC INC INC 8 13 6

113 INC INC INC 13 19 12

134 INC INC INC 35 20 16

R20 0 0 0 0 0 0

R20 0 0 0 0 0 0

ResultadosLirio Acutico DeshidratadoSABOURAUDDILUCION

CZAPEKUFC / 48h UFC / 72h UFC / 24 h

A . NUTRITIVOUFC / 48h UFC / 72h UFC / 24 h UFC / 48h UFC / 72h * 15 12 7 13 5 11 * 193 74 37 21 5 11

UFC / 24 h

R10 0 0 0 0 0 0 R2 0 0 0 0 0 0 0

R156 12 0 0 0 0 0 R2 58 6 0 0 0 0 0

R119 15 12 7 11 0 9

-2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

216 179 59 40 0 0 279 118 42 0 0 0 0

INC INC 132 45 0 0 0 INC INC 134 13 0 0 0

Repeticin de procesoSiembra II de Ac . Hmicos , A . Flvicos ., y A .3NUTRITIVO A . NUTRITIVO Lirio .A . CZAPEK Acutico A . CZAPEK ( medios ( R1 ) ) ( R2 ) ( R1 ) ( R2 ) DiferentesA.H. ( cajas ) A.F. ( cajas ) L.A. ( cajas ) LE ( cajas ) Total ( cajas )

5 5 5 5

5 5 5 5

5 5 5 5

5 5 5 5

20

20

20

20

*Leonardita * Sabouraud

ResultadosAcido Hmico UFCDilucin CZAPEK 10 *1 10*2 10*3 10*4 10*5 10 *1 10*2 10*3 10*4 10*5 UFC/24 h UFC/48h R1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 UFC/72h 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A . NUTRITIVO UFC/24 h R1 0 0 0 0 0 R2 0 0 0 0 0 UFC/48h 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 UFC/72h 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

ResultadosLirio Acutico UFCDilucin CZAPEK 10 *1 10*2 10*3 10*4 10*5 10 *1 10*2 10*3 10*4 10*5 UFC/24 h R1 6 2 0 0 0 R2 7 0 0 0 0 UFC/48h 219 40 0 0 0 178 45 0 0 0 UFC/72h 274 43 3 0 0 235 53 9 0 0 A . NUTRITIVO UFC/24 h R1 76 11 25 1 0 R2 83 19 4 1 0 UFC/48h 109 11 27 2 0 161 21 4 1 0 UFC/72h 116 11 29 2 0 172 23 4 1 0

ResultadosAcido Flvico UFCDilucin CZAPEK 10 *1 10*2 10*3 10*4 10*5 10 *1 10*2 10*3 10*4 10*5 UFC/24 h R1 0 0 0 0 0 R2 0 0 0 0 0 UFC/48h 41 18 63 0 0 121 20 0 0 0 UFC/72h *** 35 0 0 0 INC 36 0 0 0 A . NUTRITIVO UFC/24 h R1 3 0 0 1 3 R2 26 0 0 8 1 UFC/48h 46 3 1 1 3 139 15 1 8 1 UFC/72h INC 48 1 1 3 INC 31 1 8 1

ResultadosLeonardita Cruda UFCDilucin 10 *1 10*2 10*3 10*4 10*5 10 *1 10*2 10*3 10*4 10*5 CZAPEK UFC/24 h R1 1 0 1 0 0 R2 0 0 0 0 0 UFC/48h 19 4 3 0 0 17 2 0 0 0 UFC/72h 37 12 3 0 0 45 6 0 0 0 A . NUTRITIVO UFC/24 h R1 0 0 0 0 0 R2 0 0 0 0 0 UFC/48h 47 4 2 0 0 0 5 0 0 0 UFC/72h 48 18 4 0 0 0 5 0 0 0

CARACTERISTICA SOLONIAL CCELULAR MORFOLOGICA

Anlisis de Resultados

vA.H v

A.N.L. E A . F.

A.H.

L.A

Anlisis de ResultadosLas

pruebas descritas anteriormente presentaron morfologas bacilares y de coccos. En su mayora son gram negativas.

Resultados Bioestimulacin con Queroseno

Acido Hmico UFCDilucin 10 * 1 10 * 2 10 * 3 10 * 4 10 * 5 10 * 7 10 * 8 10 * 1 10 * 2 10 * 3 10 * 4 10 * 5 10 * 7 10 * 8 A . NUTRITIVO UFC / 24 h R1 0 0 0 0 0 0 0 R2 0 0 0 0 0 0 0 UFC / 48h 3 0 0 0 0 0 14 1 0 0 0 0 5 0 UFC / 72h 202 0 0 0 0 0 14 234 0 0 0 0 5 0

* Garca. C.

Resultados Bioestimulacin con QuerosenoAC . FULVICODilucion 10 * 1 10 * 2 10 * 3 10 * 4 10 * 5 10 * 6 10 * 7 10 * 8 10 * 1 10 * 2 10 * 3 10 * 4 10 * 5 10 * 6 10 * 7 10 * 8 A . NUTRITIVO UFC / 24 h UFC / 48h R1 0 INC 0 417 0 389 0 294 0 25 0 0 0 0 0 0 R2 0 INC 0 INC 0 323 0 187 0 11 0 2 0 0 0 0 UFC / 72h INC INC INC 517 27 3 0 0 INC INC INC INC 11 5 0 0

Resultados Bioestimulacin con QuerosenoLIRIO ACUATICODilucion 10 * 1 10 * 2 10 * 3 10 * 4 10 * 5 10 * 6 10 * 7 10 * 8 10 * 1 10 * 2 10 * 3 10 * 4 10 * 5 10 * 6 10 * 7 10 * 8 A . NUTRITIVO UFC / 24 h R1 0 0 0 0 0 0 0 0 R2 0 0 0 0 0 0 0 0 UFC / 48h INC INC INC INC INC INC 470 INC INC INC INC INC INC INC INC INC UFC / 72h Refrigeracin Refrigeracin Refrigeracin Refrigeracin Refrigeracin Refrigeracin Refrigeracin Refrigeracin Refrigeracin Refrigeracin Refrigeracin Refrigeracin Refrigeracin Refrigeracin Refrigeracin Refrigeracin

LE . CRUDA. Dilucin A 10 * 1 10 * 2 10 * 3 10 * 4 10 * 5 10 * 6 10 * 7 10 * 8 10 * 1 10 * 2 10 * 3 10 * 4 10 * 5 10 * 6 10 * 7 10 * 8

Resultados Bioestimulacin con QuerosenoNUTRITIVO UFC / 24 h R1 0 0 0 0 0 0 0 0 R2 0 0 0 0 0 0 0 0 UFC / 48h INC INC 270 66 5 0 0 0 INC INC 158 34 4 0 0 0 UFC / 72h INC INC INC 66 5 2 0 0 INC INC 165 41 4 0 * 0

Conclusiones

Se encontr que en los materiales orgnicos analizados existe crecimiento microbiano hidrocarbonoclasta. mayor crecimiento de microorganismos hidrocarbonoclastas en Lirio Acutico, cidos Flvicos.

Existe

ObservacionesEvaluar

crecimiento microbiano en Agar Sabouraud de microorganismos biostiemulados. el caso de los plaguicidas la evaluacin de poblaciones microbianas nativas del suelo es de gran importancia, dadas las condiciones in situ que pueden generar adaptabilidad microbiana.

En

PREGUNTAS SUGERENCIAS ?

GRACIAS POR SU ATENCIN