Selección de microorganismos con potencial para bioreparar ambientes contaminados por metales pesados

En este trabajo se ha determinado la capacidad bioreparadora de metales de Micrococcus luteus DE2008, un microorganismo heterótrofo aislado directamente de los tapetes microbianos del delta del Ebro, y de Chroococcus sp. PCC 9106, una cianobacteria procedente de la Colección de Cultivos Pasteur. Par...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Puyen Guerra, Zully Margoth
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2013
País:España
Institución:Universitat Autònoma de Barcelona
Repositorio:Dipòsit Digital de Documents de la UAB
Idioma:español
OAI Identifier:oai:ddd.uab.cat:111716
Acceso en línea:https://ddd.uab.cat/record/111716
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Bioreparació
Microorganismes
Metalls pesants
Descripción
Sumario:En este trabajo se ha determinado la capacidad bioreparadora de metales de Micrococcus luteus DE2008, un microorganismo heterótrofo aislado directamente de los tapetes microbianos del delta del Ebro, y de Chroococcus sp. PCC 9106, una cianobacteria procedente de la Colección de Cultivos Pasteur. Para ello se han utilizado técnicas microscópicas de alta resolución (óptica y electrónica) y métodos de análisis bioquímicos y químicos con el fin de seleccionar microorganismos con capacidad para bioreparar ambientes naturales contaminados. En este trabajo, los metales ensayados para la selección de microorganismos con potencial bioreparador, han sido: el plomo (Pb (II)), el cobre (Cu (II)) y el cromo trivalente (Cr (III)), ya que los tres se han detectado en el río Ebro. Con el objetivo de determinar el efecto in vivo del cromo sobre los pigmentos fotosintéticos de Chroococcus sp. PCC 9106, se ha utilizado la microscopía láser confocal acoplada a un detector espectrofluorométrico (CLSM-λScan). Los resultados indican que Chroococcus sp. PCC 9106 es tolerante-resistente hasta una dosis de 0.26 mM de Cr (III). Para determinar los cambios en la biomasa total y en la viabilidad de Micrococcus luteus DE2008 y de Chroococcus sp. PCC 9106, en primer lugar se ha optimizado un método que combina el uso de fluorocromos, la microscopía láser confocal y un programa de análisis de imagen (FLU-CLSM-IA); y en segundo lugar se ha aplicado éste método para determinar el efecto de los metales sobre estos dos microorganismos y los resultados demuestran que M. luteus DE2008 presenta a nivel de biomasa total, una mayor resistencia al plomo (1.5 mM) que al cobre (0.1 mM) y que su viabilidad se ve afectada a partir de una concentración de 0.5 mM de Pb (II) y de Cu (II). Por otro lado, la concentración mínima de Cr (III) que tiene un efecto significativo en la biomasa total y en la viabilidad de Chroococcus sp. PCC 9106 es de 1.0 y 0.1 mM, respectivamente. Con el fin de determinar la biocaptación externa e interna del metal, se ha utilizado la microscopía electrónica de barrido (SEM), la microscopía electrónica de transmisión (TEM) y el microanálisis de energía dispersiva por rayos X (EDX) acoplada a estos dos microcoscopios. Los resultados indican que, M. luteus DE2008 es capaz de captar Pb (II) y Cu (II) extracelularmente, mientras que Chroococcus sp. PCC 9106 capta el Cr (III) extra e intracelularmente. Finalmente para determinar la eficiencia de captación de los microorganismos ensayados a los diferentes metales pesados se ha utilizado un espectrómetro de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente (ICP-OES). El cálculo de la eficiencia de biocaptación se basa en el porcentaje de bioabsorción (%) y en la capacidad específica de biocaptación de metales (q). Los resultados demuestran que M. luteus DE2008 tiene una mayor afinidad por el Pb (II) que por el Cu (II), ya que el porcentaje de bioabsorción (%) y la q son mayores en ambos casos para el plomo. Por otra parte, en el caso de Chroococcus sp. PCC 9106, el tiempo requerido para que la biocaptación del Cr (III) llegue al equilibrio es de 72h, siendo la q en este período de tiempo de 54 mg/g con un porcentaje de bioabsorción del 62%. Considerando todos los resultados obtenidos, se puede concluir que M. luteus DE2008 y Chroococcus sp. PCC 9106 podrían ser considerados como buenos bioreparadores de ambientes contaminados por metales. Ello es debido a que cumplen las siguientes características: son microorganismos autóctonos; fáciles de cultivar en condiciones de laboratorio; capaces de captar los metales extra y/o intracelularmente y presentan una alta tolerancia y una alta afinidad en la biocaptación de los metales.

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