Caracterización cinética y propagación de consorcios microbianos capaces de eliminar metil tert-butil éter (MTBE) Público Deposited
El objetivo de este trabajo fue favorecer el incremento de los rendimientos de biomasa-sustrato (Yx/s), en consorcios microbianos capaces de degradar metil terbutil éter (MTBE). Se emplearon dos consorcios F y UAM obtenidos de tierras contaminadas con MTBE, benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos (BTEX) y gasolina. Los consorcios mostraron rendimientos iniciales de 0,1 g de biomasa/g de MTBE consumido. El incremento de los rendimientos fue favorecido mediante el uso de sustratos alternos (Sal) como el extracto de levadura (ELEV), lactato (LAC), di etil éter (DEE), isopropanol (ISO), ácido 2-hidroxiisobutírico (HIBA) y glicerol (GLIC). La biomasa fue evaluada por su capacidad de degradar MTBE mediante la velocidad de consumo específica. Este fue uno de los principales parámetros para seleccionar el Salt de interés ya que nos permitió comprobar que la biomasa generada en presencia del Salt fue capaz de seguir oxidando al MTBE. Los análisis realizados mostraron que en presencia de GLIC los consorcios F y UAM alcanzaron rendimientos de hasta 0,69 y 0,35 g biomasa/g sustrato consumido, con velocidades de consumo específicas de 30 y 50 mg MTBE/g biomasa/h, respectivamente. Estas velocidades fueron superiores al control (sólo con MTBE). También se demuestra que el GLIC no ejerce inhibición por sustrato durante la oxidación del MTBE, tal como se detecta en presencia de DEE, por el contrario el GLIC fue consumido de forma simultánea al MTBE. Se comprobó así mismo, que para incrementar la diversidad celular del inóculo con GLIC, no es necesaria la presencia del MTBE ya que los consorcios alimentados con esta Sal como única fuente de carbono y energía no pierden la capacidad de seguir oxidando el MTBE. En estudios de microscopía electrónica se observará que la presencia de GLIC en el consorcio F favoreció el predominio de bacilos flagelados. Por otra parte mediante estudios convencionales de microbiología fue posible distinguir a dos poblaciones microbianas (hongo y bacterias) capaces de degradar MTBE. Ambos microorganismos fueron encontrados en asociación y mostraron el mismo perfil de consumo que el consorcio F. La cepa bacteriana fue capaz de degradar 140 mg MTBE/L en aproximadamente una semana, después de mes y medio de adaptación. Los estudios de biología molecular mostraron de forma preliminar que los consorcios microbianos tienen una composición poblacional diferente y que presentan selección poblacional a lo largo del tiempo. La presencia de GLIC en la mayoría de las condiciones estudiadas aparentemente no tuvo un efecto sobre la composición poblacional de ambos consorcios. El propósito de este trabajo fue aumentar el rendimiento de biomasa (Yx/s) en un consorcio microbiano capaz de degradar metil terc-butil éter (MTBE). Se evaluaron dos consorcios degradadores de MTBE, F y UAM. El consorcio F fue donado por la Universidad de Riverside y el consorcio UAM se obtuvo de suelos contaminados con MTBE, benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos (BTEX). Se determinaron tasas de crecimiento iniciales de alrededor de 0,1 g biomasa/g MTBE. El incremento del rendimiento de biomasa se evaluó utilizando sustratos de crecimiento adicionales (sal) como el extracto de levadura (ELEV), lactato (LAC), éter dietílico (DEE), isopropanol (ISO), ácido 2-hidroxi-isobutírico (HIBA) y glicerol (GLIC). La biomasa obtenida se examinó posteriormente para la oxidación de MTBE por medio de la tasa de consumo específico. Este fue uno de los parámetros principales para seleccionar la Sal de interés, ya que permitió verificar que las células cultivadas en los sustratos de crecimiento (Sal) eran capaces de seguir consumiendo MTBE. Cuando se utilizó GLIC como sustrato de crecimiento se alcanzaron rendimientos de biomasa de 0,69 y 0,35 g biomasa/g sustrato consumido, y las actividades específicas fueron 30 y 50 mg MTBE/g biomasa/h para el consorcio F y para el consorcio UAM, respectivamente. Estas tasas específicas fueron superiores al control (sólo con MTBE). También se demostró que el GLIC no inhibe la oxidación del MTBE, como se observó en presencia del DEE. GLIC y MTBE fueron consumidos simultáneamente por los consorcios. El incremento de biomasa con GLIC permitió mantener la capacidad de degradación del MTBE incluso si no se añadió MTBE en la fase inicial de crecimiento. Las fotografías de microscopía electrónica mostraron que la presencia del GLIC en el consorcio F ayudó al predominio del bacilo lameteado. Por otra parte, utilizando técnicas de microbiología convencional fue posible identificar dos poblaciones microbianas (hongos y bacterias) capaces de degradar el MTBE. Ambos microorganismos se encontraron en asociación y mostraron perfiles de consumo similares del consorcio F. Los aislados bacterianos fueron capaces de degradar 140 mg de MTBE/L en una maleza, después de 45 días de periodo de adaptación. Los estudios de biología molecular mostraron de manera preliminar, que los consorcios microbianos tienen una composición poblacional diferente y muestran una composición poblacional selectiva con el tiempo. La presencia del GLIC en la mayoría de las condiciones estudiadas aparentemente no tuvo ningún efecto sobre la composición poblacional en ambos consorcios.
The purpose of this work was to increase the biomass yield (Yx/s) in a microbial consortium capable to degrade methyl tert-butyl ether (MTBE). Two MTBEdegrading consortium were evaluated, F and UAM. The F-consortium was donated from the Riverside University and the UAM-consortium was obtained from MTBE, benzene, toluene, ethyl benzene and xylenes (BTEX) contaminated soils. Initial growth rates of around 0.1 g biomass/g MTBE were determine. The biomass yield increment was evaluated using additional growth substrates (Salt) such as the yeast extract (ELEV), lactate (LAC), di ethyl ether (DEE), isopropanol (ISO), 2-hydroxy-isobutyric acid (HIBA) and glycerol (GLIC). The obtained biomass was subsequently examined for MTBE oxidation by means of the specific consumption rate. This was one of the principal parameters to select the Salt of interest, since this allowed to verify that the cells cultivated on the growth substrates (Salt ) were able to continue consuming MTBE. When GLIC was used as growth substrate biomass yields of 0.69 and 0.35 g biomass/g consumed substrate were reached, and the specific activities were 30 and 50 mg MTBE/g biomass/h for F-consortium and for UAM-consortium, respectively. These specific rates were higher than the control (only with MTBE). It was also demonstrated that the GLIC does not inhibit the MTBE oxidation, as it was observed in the presence of the DEE. GLIC and MTBE were simultaneously consumed by the consortia. The biomass increment with GLIC allowed to maintain the MTBE degradation capacity even if MTBE was not added in the initial phase of growing. Electronic microscopy photography’s showed that the presence of the GLIC in the consortium F helped the predominance of lashed bacillus. In the other hand, using conventional microbiology techniques was possible to identify two microbial populations (fungus and bacteria) capable to degrade the MTBE. Both microorganisms were found in association and showed similar consumption profiles of the F consortium. The bacterial isolates were able to degrade 140 mg of MTBE/L in a weed, after 45 days of adaptation period. The studies of molecular biology showed in a preliminary way, that the microbial consortiums have a different population composition and show a selection population composition with time. The presence of the GLIC in most of the studied conditions apparently did not have any effect over the population composition in both consortiums.
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