TAREA-BIORREMEDIACION

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TAREA BIORREMEDIACIÓN
Ver los siguientes video y completar los siguientes ítems:
https://www.youtube.com/watch?v=pQ-rI3_8tzw
Título del vídeo: Potencial Biocatalítico de Bacterias Aisladas de Hidrocarburos.
Línea de investigación:
● Saneamiento de suelos impactados con hidrocarburos
● Mejoramiento de crudos extra - pesados de la faja petrolífera del Orinoco, a través de
la conversión enzimática parcial de asfaltenos mediante exoenzimas oxidativas.
● Control de la biocorrosión en las líneas de distribución de crudo.
● Incremento en las capacidades productivas de la industria petrolera y del valor
comercial de los crudos no convencionales.
● Detección y control de microorganismos asociados a daños de infraestructura y
productos terminados.
● Remediación y restauración de ecosistemas impactados por la actividad petrolera.
● Las microalgas en la producción de insumos de interés biotecnológico y mitigación de
.𝐶𝑂
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Resumen del trabajo:
El uso del petróleo y sus derivados se ha visto intensificado por la alta demanda energética
actual. Esto ha traído consigo el incremento de accidentes ambientales como los derrames de
combustibles que afectan negativamente los ecosistemas. En estos ambientes existen
microorganismos capaces de sobrevivir a dichas condiciones y utilizar los hidrocarburos de
petróleo como fuente de carbono y energía, siendo propuestos en la biorremediación con un
enfoque ecoamigable y costo. Asimismo, la biocatálisis ha surgido como un área de gran
riqueza dentro de la biotecnología, y ha permitido la aplicación de las enzimas en un amplio
número de industrias, como en la industria de biocombustibles. Por ello, en el presente
trabajo se aislaron cepas bacterianas capaces de degradar compuestos aromáticos policíclicos,
principalmente naftaleno. Estas cepas fueron aisladas de suelo contaminado con
hidrocarburos y una corriente refinería. Por otro lado, se evaluaron bacterias capaces de
utilizar heteroátomos como el azufre para su crecimiento celular. Esta metodología se realizó,
puesto que, los crudos más pesados suelen contener una mayor cantidad de azufre y este
último, está asociado con la liberación de gases de óxido de azufre y al tener contacto con
vapor de agua, se convierte en ácido sulfúrico, regresando a la superficie como lluvia ácida.
Entonces, se busca la disminución de este componente en el crudo y petróleo. La metodología
estudiada es la biodesulfuración, la cual se fundamenta en la capacidad de las bacterias de
eliminar el azufre orgánico de fracciones de petróleo sin degradar el esqueleto de carbono de
los compuestos orgánicos de azufre o el poder calórico de los hidrocarburos. En conclusión,
la utilización de las enzimas microbianas es una excelente alternativa en las transformaciones
que conducen a la obtención de compuestos de interés, es decir, son biocatalizadores
amigables con el medio ambiente.
Marco Teórico de los trabajos:
Como primer punto, reconoceremos la importancia de la biotecnología en el petróleo. Tras la
irrupción de la Biotecnología en el campo de la salud humana, en la agricultura y en el medio
ambiente, hoy observamos también su presencia en el área petrolera. « Varios grupos lo han
identificado como un área emergente, principalmente en empresas petroleras y en algunas
universidades. La biotecnología petrolera sí está emergiendo, aunque la confirmación se
tendrá en cuatro o cinco años y, con seguridad, en diez años sabremos si seguimos haciendo
la labor» . En el sector petrolero, el uso de la biotecnología se dirige principalmente hacia la
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eliminación de contaminantes presentes en las aguas, o bien de los suelos que se han
contaminado con hidrocarburos durante la obtención y procesamiento del petróleo.
La biorremediación permite reducir notablemente las concentraciones de petróleo residual.
La bioestimulación consiste en nutrir los suelos donde está el petróleo para posibilitar el
crecimiento microbiano. Otras tecnologías que permiten la limpieza de los suelos son el
bioventeo, que consiste en poner aire a la materia orgánica, y la biolabranza, que consiste en
agricultura que coloca bacterias, hongos, levaduras u otros microorganismos para estimular la
actividad biológica del suelo. Remediar un suelo toma de tres a seis meses, por lo que se
requiere estudiar las condiciones que deben ajustarse, es decir, qué microorganismos utilizar,
o cuáles serían los nutrientes a emplear, o cómo suministrarles agua y oxígeno.
La industria petrolera también utiliza procesos biológicos -aeróbicos y anaeróbicos- para la
remediación de afluentes y aguas residuales. Para comprender otras aplicaciones de la
biotecnología petrolera es necesario conocer que el petróleo es una sustancia oleosa de color
muy oscuro compuesta de moléculas de hidrógeno y carbono, que se le llama hidrocarburo.
Por otro lado, en la biotecnología y el ambiente, el mantenimiento y la preservación de los
recursos naturales que al mismo tiempo facilitan el desarrollo de las diversas actividades
humanas en las sociedades desarrolladas se han convertido en uno de los retos más
importantes del siglo xxi. Actualmente nos referimos al conjunto de estos tipos de actividades
humanas con el término biotecnología. Hay diferentes actividades biotecnológicas que nos
están aportando nuevas herramientas metodológicas con el fin de poder responder a este reto
de un desarrollo socioeconómico sostenible, respetuoso con el medio ambiente y la
preservación de los recursos naturales. En nuestras sociedades, disponer de agua adecuada
que se ajuste a los diferentes usos y demandas de las actividades humanas, presenta de
manera inherente un compromiso de calidad, que comporta a menudo distintos tratamientos
para eliminar o mitigar riesgos sanitarios y mejorar las características organolépticas del
agua.
Los requerimientos energéticos son necesarios en los distintos ámbitos de las actividades
humanas, tanto las domésticas como las industriales, agrícolas y ganaderas, o las relacionadas
con el ocio o los servicios. Hay una estrecha relación entre los avances científicos y
metodológicos de la ecología microbiana y los progresos que se están haciendo en la
biotecnología ambiental, tanto desde el punto de vista de las bases científicas conceptuales,
las ventajas y las limitaciones de las metodologías tradicionales y las nuevas aproximaciones
moleculares, como en las actividades humanas a las que se pueden aplicar sus nuevos
conocimientos.
Objetivo:
El objetivo del presente trabajo fue realizar la evaluación del potencial biocatalítico de
bacterias aisladas de hidrocarburos, para degradar naftaleno y otros compuestos aromáticos.
Asimismo, la evaluación de la capacidad de bacterias al utilizar heteroátomos como el azufre
para su crecimiento celular.
Metodología:
La ruta de degradación de compuestos poliaromáticos de bacterias aeróbicas donde un
conjunto de enzimas son capaces de transformar poliaromáticos en moléculas más sencillas y
amigables con el ambiente para utilizarlas para su crecimiento celular por ejemplo el
naftaleno es transformado en ácido salicílico quien puede ser asimilado por la célula
bacteriana como fuente de carbono y energía por succión del metabolito final acude agente
sílico o catecol.
En vista del banco descrito se ha realizado el aislamiento bacteriano a partir de sus temas con
altos contenidos de compuestos poliaromáticos como un suelo contaminado con
hidrocarburos y una corriente refinería las cuales se trataron en medio sólido hasta obtener
cultivos arsénicos y se realizó la tinción gram de donde se pudo notar que los aislados son
fenotípicamente distintos.
Seguidamente cada bacteria se colocó en medio mineral M9 suplementado con cristales de
naftaleno en 1% pidiendo que iniciarán en un valor de absorbancia aproximado a 0,1 sobre
una estufa durante 14 días bajo una agitación de 200 revoluciones por minuto a 30 grados
centígrados llegando se obtuvo de una curva de crecimiento de los aislados bacterianos se
hizo seguimientos de la formacióndel salicilato y cuantificación de la degradación de
naftaleno. Mediante la mención de la absorbancia en un espectrofotómetro uv visible a 610
nanómetros se logró determinar la densidad óptica de los extractos acuosos.
Resultados:
Como resultado se describió que las curvas de crecimiento de los aislados bacterianos de
donde podemos notar un comportamiento exponencial aproximadamente hasta el cuarto día y
a partir de allí inició una fase estacionaria la cual permite predecir que CMN tuvo una
velocidad de crecimiento de una célula por día mientras que CMA requirió de 3 días para
duplicar la población bacteriana de cuatro días y de dos y 80 - 1 de tres días adicionalmente
midiendo la misma alícuota de extracto cruz anterior pero a 304 nanómetros en el
espectrofotómetro UV visible se pudo determinar la señal correspondiente al salicilato sal de
lazo salicílico uno de los metabolitos de la ruta de graduación notando la misma tendencia
que en las curvas de crecimiento.
Finalmente a los ensayos se vertió acetato de etilo para poder disolver en la célebre restante
obteniendo así un extracto orgánico a fin de facilitar la cuantificación de la degradación de
naftaleno mediante espectroscopía UV visible midiendo la observancia a 276 nanómetros que
es la señal característica del compuesto degradado y por medio de una curva de calibración
previamente elaborada se pudo determinar que CMN degrado aproximadamente el 68 por
ciento de naftaleno CMA a 72 por ciento D 79% E 66% y 80 - I a 65%.
Conclusión del alumno (en este caso tendrán que colocar el nombre de los integrantes y
realizar la conclusión individualmente) (individual solo conclusión los demás ítems son del
grupo)
1. (GRECIA GONZALES) Como conclusión nos explican que el proceso que requiere
un flujo de gas enriquecido en hidrógeno con altas presiones y altas temperaturas
lleva ciertas desventajas las cuales consumen mucha energía, altos costos para
instalar, operar y no funciona bien en algunos compuestos orgánicos de azufre.
2. (GIANELLA FARIAS) Es posible concluir que en el laboratorio se tienen bacterias
aisladas que pueden reducir el azufre a partir de moléculas complejas para obtener el
crecimiento celular y estas bacterias tienen una gran función biotecnológica ya que
pueden ser empeoradas en compuestos con alto contenido de azufre y donde se
requiera la disminución de compuestos azufrados y sobre todo mantener el poder
calorífico de los hidrocarburos presenten.
3. (PAOLA HUALPA) Los microorganismos aislados son capaces de utilizar los
compuestos aromáticos (naftaleno) presentes en la corriente de refinación como única
fuente de carbono y energía, lo que sugiere que tienen un alto potencial
biotecnológico en la biorremediación de ambientes contaminados y el mejoramiento
de mezclas de hidrocarburo.