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Evaluación de la capacidad de degradación de hidrocarburos por Sphingobium yanoikuyae S72
Eric Sanchez-Lopez1, María Remedios Mendoza Lopez2, María Antonia Cruz-Hernández1 Oscar García-Barrada2 y Alberto
Mendoza-Herrera1
1Centro
de Biotecnología Genómica; Boulevard del Maestro Esq. Elías piña, Colonia Narciso Mendoza 87710 Cd. Reynosa
Tamaulipas, [email protected] 2 2Unidad de servicios de apoyo en resolución analítica, Universidad Veracruzana, Luis
Castelazo Ayala S/n Colonia industrial Animas, 91190 Xalapa Veracruz.
Palabras clave: Biodegradación, contaminación, Hidrocarburos, Sphingobium
Metodología
En frascos de vidrio estériles que contenían 40 ml de
medio de cultivo Bushnell Haas, se adicionaron 100 µg/mL
TOL, NAF, BIF, PHE, XIL y petróleo crudo ligero API 55
respectivamente; se inoculó con 1 ml de cultivo bacteriano
con una densidad óptica de 0.5 y se incubó a 30 °C
durante 25 días en agitación constante a 180 rpm.
Al evaluar el crecimiento de la cepa S72 en medios
contaminados con PHE, TOL, BIF y XIL se observó (Fig.1)
la capacidad de crecer bajo estas condiciones
observándose un incremento significativo a partir de las
148 horas lo cual podría indicar la adaptación de la cepa al
sistema en el que se encuentra.
Crecimiento de Sphingobium yanoikuyae S72
en diferentes hidrocarburos
2.0
crecimiento celular (DO 600nm)
Introducción
En el 2001, el género Sphingomonas se subdividió en
cuatro
géneros:
Sphingomonas,
Sphingobium,
Novosphingobium, y Sphingopyxis. Recientemente, los
estudios sobre los miembros de estos géneros han recibido
mucha atención debido a sus capacidades únicas para
degradar diversos contaminantes, tales como antraceno,
bifenilo, tolueno, naftaleno, fenantreno, m- y p-xileno. En
este trabajo, evaluamos la tolerancia de S. yanoikuyae S72
a crecer en medios contaminados con hidrocarburos tales
como: Bifenilo (BIF), Tolueno (TOL), Fenantreno (PHE),
Xileno (XIL) y Naftaleno (NAF); así como la degradación de
Naftaleno y Bifenil por dicha bacteria.
Naftaleno
Tolueno
Xileno
Bifenil
Fenantreno
1.5
1.0
0.5
0.0
0
Para el análisis de cuantificación e identificación (GC-MS)
se utilizó un cromatógrafo de gases marca Agilent
Technologies, modelo 6890N (Net Work GC system), Una
vez obtenido el cromatograma, la identificación de cada
uno de los picos se llevó a cabo mediante espectrometría
de masas empleando un espectrómetro de masas marca
Agilent Technologies modelo 5975 inert XL. Los espectros
de masas se obtuvieron mediante ionización por impacto
electrónico a 70 eV, para la identificación se compararon
los espectros de masas obtenidos para cada compuesto,
en una base de datos (HP Chemstation-NIST 05 Mass
Spectral search program, versión 2.0d), además de la
comparación con un estándar, analizado bajo las mismas
condiciones, el cual fue utilizado como estándar externo
para la cuantificación.
48
72
148
360
480
600
Tiempo (horas)
Fig. 1. Crecimiento de S. yanoikuyae S72 en medio de cultivo Bushen
Haas y diferentes hidrocarburos como única fuente de carbono.
Cuando se evaluó de la cepa S72 a crecer en medio de
cultivo adicionado con petróleo crudo ligero (API 55) se
observó (Fig.2) crecimiento exponencial al transcurrir el
tiempo con respecto a la cepa de referencia B1.
Crecimiento de S. yanoikuyae B1y S72 en petróleo crudo ligero
como única fuente de carbono
2.0
S. yanoikuyae S72 1%
S. yanoikuyae B1 1%
S. yanoikuyae S72 5%
S. yanoikuyae B1 5%
1.8
Crecimiento celular DO(600nm)
El crecimiento bacteriano fue estimado por densidad óptica
a 600 nm. Se tomaron alícuotas de 100 µl depositadas en
los pozos de
placas de Elisa y se leyó en un
espectrofotómetro de placa. Los datos se graficaron con el
programa Sigma Plot.
24
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0
12
24
48
72
96
120
144
168
198
Tiempo (Horas)
Resultados y Discusión
Fig. 2. Crecimiento de S. yanoikuyae S72 y B1EN medio de cultivo
Bushen Haas y petróleo crudo ligero al 1 y 5 % como única fuente de
carbono.
Degradation of hydrocarbons
by S. yanoikuyae S72
Naphthalene control
Naphthalene sample
Biphenyl control
Biphenyl sample
Toluene control
Toluene sample
100
2. Takeuchi, M; Hamana, K; Hiraishi, A. 2001. Proposal of the
genus Sphingomonas sensu stricto and three new genera,
Sphingobium, Novosphingobium and Sphingopyxis, on the basis
of phylogenetic and chemotaxonomic analyses.
PAH abundance (%)
80
3. González-Paredes Y, Alarcón A, Ferrera-Cerrato R, Almaraz J,
Martínez-Romero E, Cruz-Sánchez S, Mendoza-López Ma.
Remedios, Ernesto O. 2013. Tolerance, growth and degradation
of phenanthrene and benzo[a]pyrene by Rhizobium tropici CIAT
899 in liquid culture medium.
60
40
20
0
PAHs
Fig. 3. Abundancia expresada en porcentaje (%) de tres hidrocarburos
aromáticos policíclicos (HAP) en medio de cultivo líquido sin (control) o
con (Muestra) la inoculación de S. yanoikuyae S72 a veinticinco días de
incubación a 30 ° C.
Los datos obtenidos de los cromatogramas para los
compuestos bifenilo, naftaleno y tolueno se graficaron en la
figura 4 en la cual se observa que existe una disminución
en la concentración de 61 % de bifenilo y 63 para el
naftaleno a los 25 días en presencia de S. yanoikuyae con
respecto al tratamiento que control.
Conclusiones
S. yanoikuyae S72 tiene la capacidad de crecer en medio
líquido con naftaleno, fenantreno, tolueno, xileno y bifenilo
y petróleo crudo ligero a 1 y 5 % respectivamente, como
única fuente de carbono a una concentración de 100
µg/mL.
La cepa S72 es capaz de degradar el bifenilo hasta en 61%
y naftaleno en 63% en medio de cultivo como fuente única
de carbono.
Referencias
1. - Liu, X; Gai, Z; Tao, F; Tang, H; Xu, P. 2012. Carotenoids Play
a Positive Role in the Degradation of Heterocycles by
Sphingobium yanoikuyae. Plos One. 7: 1-10.
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