Producción, caracterización parcial y evaluación de la capacidad emulsificante de hidrocarburos del biomulsificante de acinetobacter bouvetii UAM25 Public Deposited
Los hidrocarburos aromáticos policíclicos causan contaminación ambiental provocando daño a diversos sistemas ecológicos, por lo que es necesario desarrollar estrategias para la recuperación de estos sitios. Entre las técnicas de restauración actuales, están aquellas que utilizan las propiedades de los microorganismos o de sus metabolitos para la biodegradación de contaminantes, estas técnicas son denominadas como de biorremediación y algunos de los metabolitos relevantes son los bioemulsificantes (BEs). La producción y caracterización de los BEs es de alta relevancia biotecnológica debido a su gran capacidad para mejorar las técnicas de biorremediación. Los objetivos de este trabajo fueron: (i) confirmar la identidad de la cepa productora de BE, UAM25 (ii) producir el BE con la mayor actividad emulsificante bajo condiciones óptimas en botellas serológicas y biorreactores airlift; (iii) purificar y caracterizar parcialmente la biomolécula; y (iv) evaluar la actividad emulsificante del BE utilizando mezclas de n-hexadecano, β-metilnaftaleno, pireno y fenantreno, correlacionando su actividad emulsificante con su estructura química. La identidad a nivel especie de la cepa UAM25 correspondió a la no patógena, bouvetii. Acinetobacter bouvetii UAM25 fue capaz de crecer en fuentes de carbono hidrofílicas e hidrofóbicas, mostrando una dinámica de producción de BE asociada al crecimiento. Las condiciones de producción de BE con mayor actividad emulsificante se establecieron con una relación Carbono/Nitrógeno de 10.5 en biorreactor airlift, con velocidad superficial de gas (Ug) de 0.6 cm·s-1 en un medio con fuente de carbono cinco veces más concentrada que las previamente reportadas. El BE producido bajo las mejores condiciones de producción fue purificado, el rendimiento fue de 150 mg·L- 1 de BE puro con peso molecular de 1,010 kDa y con 160 unidades de actividad emulsificante. El BE fue capaz de emulsificar n-hexadecano y β-metilnaftaleno, así como mezclas de pireno y fenantreno de manera inespecífica. Este nuevo BE muestra una estructura de polisacárido diferente de las previamente reportadas para este mismo género bacteriano. Se observó una alta capacidad del BE para emulsificar hidrocarburos policíclicos aromáticos, al compararlo con emulsificantes comerciales, tales como Tween 80 y Triton X-100. Nuestro trabajo sugiere el potencial de este BE para mejorar técnicas de biorremediación de suelos, sedimentos y agua.
Polycyclic aromatic hydrocarbons cause environmental pollution, resulting in ecological damages. Therefore, the aim to develop strategies for the recovery of polluted sites recovery. Among the currently used techniques there are those focused on the use of microorganisms or their metabolites in biodegradation. These approaches are commonly known as bioremediation and, some of the relevant metabolites are the bioemulsifiers (BEs). The production and characterization of the BEs have a high biotechnology relevance due to its great capacity for the improvement of bioremediation techniques. The objectives of this work were: (i) to confirm the identity of the BE producer strain, UAM25 (ii) to produce BE in serological flasks and airlift bioreactors, with the highest emulsifying activity under optimum conditions; (iii) to purify and partially characterize the biomolecule; and (iv) to evaluate the emulsifying activity of BE using n-hexadecane, β-methylnaphthalene, pyrene and phenanthrene blends, then correlating its emulsifying activity with its chemical structure. The identity UAM25 strain was assigned to a non-pathogenic species, of bouvetii. Acinetobacter bouvetii UAM25 was able to grow on hydrophilic and hydrophobic carbon sources, with growth associated BE production. BE production conditions, that results in the highest emulsifying activity, were established as follows: C/N ratio of 10.5 in airlift bioreactor, with superficial gas velocity (Ug) of 0.6 cm·s-1 and carbon source concertation five times higher than previous report. The BE produced under the best production conditions was purified, the yield was 150 mg·L-1 of pure BE with molecular weight of 1.010 kDa and 160 units of emulsifying activity. The BE was able to emulsify nhexadecane and β-methylnaphthalene, as well as pyrene and phenanthrene blends in a nonspecific manner. This new BE shows a polysaccharide structure different from those previously reported for this same bacterial genus. A high BE capacity was observed for emulsifying polycyclic aromatic hydrocarbons compared to commercial emulsifiers such as Tween 80 and Triton X-100. Our work demonstrates the potential of this BE to improve bioremediation techniques of soils, sediments and water.
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