biodegradaciÓn de hidrocarburos en la patagonia semiÁrida: aplicaciones prÁcticas e...
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RO REGIONAL DE INVE STIGACIO N Y DESARROL LO CIE N TIFICO TECNOLOGICO
BIODEGRADACIÓN DE HIDROCARBUROS BIODEGRADACIÓN DE HIDROCARBUROS EN LA PATAGONIA SEMIÁRIDA: EN LA PATAGONIA SEMIÁRIDA: APLICACIONES PRÁCTICAS E APLICACIONES PRÁCTICAS E
INVESTIGACIÓNINVESTIGACIÓN
Paola A. Haro1, Roxana A. Silva2, Adrián F. Alvarez1, Héctor M. Alvarez2
1Laboratorio- Investigación Oil M&S 2Centro Regional de Investigación y Desarrollo
Científico- Tecnológico (CRIDECIT), Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Nacional de la
Patagonia San Juan Bosco
Organización de la presentación:
1.Presentación CRIDECIT (UNPSJB)
2.Convenio de Trabajo (I & D) con la empresa OIL M&S
3.Aspectos generales de la biodegradación de hidrocarburos y biorremediación
4.Potencialidad de bacterias autóctonas de la Patagonia semiárida para biorremediación (líneas de investigación en curso)
5.Comentarios finales
Centro Regional de Investigación y Centro Regional de Investigación y Desarrollo Científico Tecnológico Desarrollo Científico Tecnológico
(CRIDECIT)(CRIDECIT)Facultad de Ciencias NaturalesFacultad de Ciencias Naturales
Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Universidad Nacional de la Patagonia San Juan BoscoBosco
Comodoro Rivadavia- ChubutComodoro Rivadavia- Chubut
U.N.P.S.J .B.
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Formación de un grupo interdisciplinario
BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
Convenio de Trabajo (I & D)
BIORREMEDIACIÓN:
Se puede definir como el uso de organismos vivos para la eliminación de sustancias contaminantes o peligrosas del
ambienteProceso natural que
depende de:• Población microbiana del lugar
• Tipo de ambiente, tipo de suelo
• Factores abióticos del lugar
• Tipo y concentración del contaminante
BIORREMEDIACIÓN
Ventajas:
• Proceso biológico sustentable
• Produce la remoción o destrucción del contaminante
• Es posible tratar grandes áreas con poco impacto o alteración del ambiente
Limitaciones:
• Generalmente es relativamente lento
• Su éxito depende del tipo de suelo y demás condiciones del ambiente
MÉTODOS DE BIORREMEDIACIÓN:
Atenuación natural:
Funciona con procesos naturales del ambiente y con la comunidad microbiana autóctona pre-existente
Bioestimulación:
Se concentra en la comunidad microbiana autóctona pre-existente, estimulando su actividad mediante la manipulación de las condiciones locales
Bioaumentación:
Se basa en la introducción de microorganismos seleccionados en al laboratorio en el sitio contaminado para la acelerar la remediación
Finalidad de la bioestimulación y la bioaumentación:
• Aumentar la eficiencia y la rapidez del proceso de remediación
Sitio contaminado
Diagnóstico inicial
Elaboración del programa de tratamiento-
Formulación de un plan de acción
Desarrollo del tratamiento
Seguimiento y monitoreo del tratamiento
Replanteo del plan
CO2 + H2O
BiomasaHIDROCARBUROS
DEGRADACION DE HIDROCARBUROS TOTALES
Mayo 33510 mg/Kg
Julio 23000 mg/Kg
Diciembre 22813 mg/Kg
15000
25000
35000
tiempo (meses)
TP
H (
mg
/Kg
)
RECUENTOS BACTERIANOS- BAH y BDH
Diciembre
Julio
Mayo
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
5,50
6,00
6,50
tiempo (meses)
log
UF
C/g
su
elo
BAH
BDH
Bacterias actinomycetes
autóctonas
Bacterias del género Rhodococcus
Grupo de Trabajo
Proyectos de Investigación
Investigación básica
Investigación aplicada
Conocer aspectos básicos de la fisiología, bioquímica y genética de las bacterias actinomycetes, que permitan
el diseño de estrategias adecuadas de utilización de estos microorganismos en procesos de aplicación
biotecnológica.
Patagonia semiárida (Argentina)
• Bajo contenido de humedad (precipitaciones por debajo de 250
mm/año)
• Suelos expuestos a fuertes vientos
• Temperaturas entre – 3º to 35º C (temperatura media anual 10° C)
• Bajas concentraciones de materia orgánica
• Bajas concentraciones de nutrientes (nitrógeno y fósforo)
Metabolismo y transformación de hidrocarburos en componentes
celulares (lípidos)
Se estudia la flexibilidad metabólica de bacterias actinomycetes para la degradación de hidrocarburos y
producción de lípidos.
HIDROCARBUROS
Rhodococcus, Mycobacterium, Nocardia
spp.
O
O
CO
O
Mecanismos de adaptación de las bacterias Rhodococcus a los principales estrés ambientales de los suelos de la
Patagonia semiárida
• Capacidad de adaptación del estado energético de los microorganismos bajo las
condiciones fluctuantes del ambiente
• Mecanismos de adaptación de Rhodococcus sp. a la aridez del suelo.
Aislamiento y caracterización de bacterias actinomycetes de muestras de suelo de la
Patagonia semiárida:
• Se han aislado y analizado 646 cepas bacterianas autóctonas. Se han seleccionado 7 cepas con capacidad de acumular lípidos para estudios posteriores de los géneros
Rhodococcus, Streptomyces y Planococcus.
• Se esta evaluando la capacidad de estas cepas para degradar diferentes hidrocarburos y de transformarlos en lípidos intracelulares,
así como su potencial para tecnologías ambientales y para la producción de
bioproductos.
Características deseables para la selección de bacterias degradadoras:
• Fáciles de cultivar y manipular en el laboratorio
• Crecimiento rápido
• Capacidad metabólica amplia
• Tolerancia a los estrés ambientales característicos del lugar
• Activas bajo diferentes condiciones del ambiente
• Conocimiento de base disponible
• Especies no ligadas a patógenos humanos y animales
Características deseables para la selección de bacterias degradadoras:
• Especies no ligadas a patógenos humanos y animales
Cepa EF1
Cepa 006
Cepa F7
Klebsiella oxytoca
Rhodococcus sp.
Ensayos de biodegradación de hidrocarburos en
microcosmos
COMENTARIOS FINALES…
• Abordaje interdisciplinario de los procesos de biorremediación
• Desarrollo de investigación aplicada sobre microorganismos autóctonos de la Patagonia semiárida (mejorar el conocimiento de nuestros recursos)
• Fortalecimiento de la investigación básica sobre la temática
• Contribuir al desarrollo local de emprendimientos en Biotecnología a partir de la formación de recursos humanos especializados
• Integración de los sectores académico-científico y el productivo en la región
Grupo de Trabajo:Roxana A. SilvaAdrián F. AlvarezEliana MartinezMarisa HerreroSoledad VillalbaSusana Bequer UrbanoHéctor M. Alvarez
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Colaboraciones científicas:
• Dr. Alexander Steinbüchel (Universidad Westfälische Wilhelms Münster, Alemania)
• Dr. William Mohn (Universidad Bristish Columbia, Vancouver, Canadá)
• Dr. Vincent Grossi (Centro de Oceanografía, Marsella, Francia)
Universidad Nacional de la Patagonia San
Juan Bosco