Evaluación del efecto de vainas de Moringa oleífera sobre microorganismos hidrocarbonoclastas durante la biorremediación de suelos contaminados por Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos.

147 p.

Autores:: Acevedo Castro, Mayra Alejandra

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2019

Institución:: Universidad de Santander

Repositorio:: Repositorio Universidad de Santander

Idioma:: spa

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Se utilizaron microorganismos de referencia teniendo en cuenta su capacidad para degradar hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y su capacidad para trabajar en conjunto. Los microorganismos seleccionados se utilizaron para biorremediar suelos artificialmente contaminados con HAP en sistemas de microcosmos empleando vainas de Moringa oleífera. Se seleccionó Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas putida y Klebsiella pneumoniae, su uso en conjunto con vainas de Moringa no tuvo influencia en la biodegradación medida por la producción de CO2 en los diferentes microcosmos. A lo largo de la evaluación se corroboró la permanencia de los microorganismos a través de la prueba de RFLP. En conclusión, la adición de vainas de Moringa al proceso de biorremediación en microcosmos no potencia ni inhibe la actividad de los microorganismos medido por su producción de CO2. Adicionalmente en este estudio se observó la estabilidad del consorcio microbiano hasta los 16 días luego de iniciado el proceso de biorremediación.Biorremediation of soils contaminated with hydrocarbons allows the biotransformation of pollutants into less toxic metabolites. This system can be enhanced by the use of agro-industrial residues in order to stimulate the development, growth and physiological performance of microorganisms. Since the cultivation of Moringa oleífera has increased in our department, with it have also increased by-products, such as pods where the seeds used for oil production are housed. Therefore, the objective was to evaluate the effect of Moringa oleífera pods on hydrocarbonoclastic microorganisms during the bioremediation of soils contaminated by aromatic hydrocarbons. Reference microorganisms were used taking into account their ability to degrade polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their ability to work together. The selected microorganisms were used to bioremediate soils artificially contaminated with PAH in microcosm systems using Moringa oleífera pods. Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas putida and Klebsiella pneumoniae were selected, their use in conjunction with Moringa pods had no influence on the biodegradation measured by CO2 production in the different microcosms. Throughout the evaluation the permanence of the microorganisms was corroborated through the RFLP test. In conclusion, the addition of Moringa pods to the bioremediation process in microcosms does not potentiate or inhibit the activity of microorganisms measured by their CO2 production. Additionally, in this study the stability of the microbial consortium was observed until 16 days after the start of the bioremediation process.PregradoMicrobiólogo IndustrialIntroducción .................................................................................................................................. 21 1. Planteamiento del problema ...................................................................................................... 24 2. Justificación .............................................................................................................................. 28 3. Marco Teórico ........................................................................................................................... 31 3.1. Contaminación ................................................................................................................... 31 3.1.1. Contaminación antropogénica .................................................................................... 31 3.2 Contaminación por hidrocarburos ....................................................................................... 33 3.2.1. Hidrocarburos .............................................................................................................. 34 3.2.2. Clasificación de los hidrocarburos .............................................................................. 34 3.2.1.1 Alifáticos ................................................................................................................ 35 3.2.1.2. Aromáticos ............................................................................................................ 36 3.2.1.2.1. Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) ............................................... 36 3.2.1.3. Resinas y asfáltenos .............................................................................................. 38 3.3 Orden público y contaminación por hidrocarburos. ............................................................ 39 3.4. Mecanismos para la remediación de suelos contaminados por hidrocarburos del petróleo............. 41 3.4.1. Tecnologías de remediación biológica ........................................................................ 43 3.4.1.1. Biorremediación .................................................................................................... 43 3.4.1.1.1. Tipos de biorremediación ............................................................................... 45 3.4.1.1.2. Factores que afectan los procesos de biorremediación. ................................. 47 3.4.1.1.3 Microorganismos asociados a biodegradación de hidrocarburos. ................... 49 3.5. Sustratos empleados en procesos de biodegradación ......................................................... 54 3.5.1 Moringa oleífera ........................................................................................................... 55 3.5.1.1. Usos y aplicaciones ............................................................................................... 56 3.5.2 Potencial de Moringa oleífera en Santander ................................................................ 57 3.5.3 Aprovechamiento de residuos industriales. .................................................................. 58 3.5.4 Uso de Moringa oleífera en la biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos. ........................................................................................................................ 59 4. Marco Referencial ..................................................................................................................... 61 5. Hipótesis ................................................................................................................................... 65 6. Objetivos ................................................................................................................................... 66 6.1 Objetivo General ................................................................................................................. 66 6.2 Objetivos Específicos. ......................................................................................................... 66 7. Metodología .............................................................................................................................. 67 7.1. Cepas de referencia. ........................................................................................................... 67 7.2 Adaptación de cepas de referencia a hidrocarburos aromáticos mono aromáticos y poli aromáticos..... 68 7.5 Pruebas de antagonismo ...................................................................................................... 71 7.6 Identificación molecular de microorganismos .................................................................... 73 7.6.1 Extracción de ADN de cepas de referencia. ................................................................. 73 7.6.2 Análisis in silico del perfil PCR-RFLP. ....................................................................... 74 7.6.3 Amplificación de gen 16S de cepas de referencia utilizando la reacción en cadena de la polimerasa (RCP) .................................................................................................................. 75 7.6.4 Análisis de fragmentos polimórficos utilizando enzima de restricción HinfI. ............. 75 7.7 Formación del consorcio microbiano. ................................................................................. 76 7.8 Pruebas de degradación de HAPs mediante fermentación en fase sólida (microcosmos). . 77 7.8.1 Preparación de las vainas de moringa. .......................................................................... 77 7.8.2 Preparación del suelo .................................................................................................... 77 7.8.3 Montaje de los microcosmos ........................................................................................ 78 7.8.3.1 Extracción de ADN a partir de suelo. .................................................................... 79 7.8.3.2 Cuantificación de la producción de CO2 como medida indirecta de la actividad microbiana.......................................................................................................................... 80 7.8.3.2.1 Determinación de pH. ..................................................................................... 81 8. Resultados ................................................................................................................................. 82 8.1 Selección de bacterias con capacidad para degradar hidrocarburos aromáticos policíclicos. ................................................................................................................................................... 82 8.1.1 Adaptación de cepas a hidrocarburos mono y policíclicos........................................... 82 8.1.2 Pruebas de Antagonismo y construcción de consorcio microbiano. ............................ 85 8.2 Caracterización por región conservada del gen 16S rRNA................................................. 87 8.2.1 Extracción de ADN genómico y amplificación de región conservada del gen 16S. .... 87 8.2.2 Análisis in silico del perfil PCR-RFLP. ....................................................................... 89 8.3 Degradación de HAPs mediante fermentación en fase sólida (microcosmos). ................... 94 9. Discusión................................................................................................................................... 98 9.1 Selección de bacterias con capacidad para degradar hidrocarburos aromáticos policíclicos. ................................................................................................................................................... 98 9.2 Caracterización por región conservada del gen 16S rRNA............................................... 103 9.3 Degradación de HAPs mediante fermentación en fase sólida (microcosmos). ................. 105 10. Conclusiones y Recomendaciones ........................................................................................ 108 Referencias Bibliográficas .......................................................................................................... 110 Apéndices .................................................................................................................................... 128Ej. 1application/pdfT 33.19 C151phttps://repositorio.udes.edu.co/handle/001/3761spaBucaramanga, Universidad de Santander, 2019Facultad de Ciencias Exactas, Naturales y AgropecuariasMicrobiología IndustrialÁbalos A., Viñas M., Sabate J., Manresa A. and Solanas A. 2004. Enhamced of biodegradation of casa blanca oil by a microbial consortium in presence of a rhamnolipid produced by Pseudomonas aeruginosa AT10. Biodegradation, 15, 249.Abbasian, F., Lockington, R., Mallavarapu, M., Naidu, R., 2015. A comprehensive review of aliphatic hydrocarbon biodegradation by bacteria. Appl. Biochem. 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Evaluación del efecto de vainas de Moringa oleífera sobre microorganismos hidrocarbonoclastas durante la biorremediación de suelos contaminados por Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos.

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