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biotecnología en degradación de fenoles.

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BIODEGRADACION DE FENOLEXPERIENCIAS PARA ELFORTALECIMIENTO DE LABIOTECNOLOGIA AMBIENTAL EN LAREGION CARIBE COLOMBIANA


BIOTECNOLOGIACELULAANIMALCELULAVEGETALMICROORGANISMOS


QUE ES ?APLICACION


QUE ES ?APLICACIÓNTECNOLOGICA


ADITIVOSAMBIENTEPROTEINAMICROBIANASECTORALIMENTARIOENZIMASBIOTECNOLOGIAENZIMASINDUSTRIALESAMINOACIDOSFARMACOLOGIADIAGNOSTICOSECTORQUIMICOVITAMINASEPIDEMIOLOGIAMEDICINACOMBUSTIBLES YMATERIAS ORGANICASHORMONASTRATAMIENTO


ENFERMEDADALIMENTACIONAGRICULTURAMICROORGANISMOSENERGIA YMEDIOAMBIENTEBIOTECNOLOGIA


BIOTECNOLOGIAMICROBIANA


TRATAMIENTODE RESIDUOS.CONTROL DEPOLUCIONGENERACION DETECNOLOGIASLIMPIASSUSTENTABLESPRESIONSOCIALBIOTECNOLOGIAAMBIENTALSALUDOCUPACIONALLEGISLACIONAMBIENTAL


AGUAS RESIDUALES Y EFLUENTESINDUSTRIALES. TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE RESIDUOS GASEOSOS Y AIRE TRATAMIENTO DE SUELO Y LODOS RESIDUOS SÓLIDOSS


MEJORA DE PROCESOS INNOVACION DE PRODUCTOS


DETECCION Y MONITOREO DECONTAMINANTES. BIOSENSORES. DETECCION Y MONITOREO DEMICROORGANISMOS USADOS PARABIORREMEDIACION. DETECCION Y MONITOREO DE EFECTOSECOLOGICOS.


TECNOLOGIA DE DNA RECOMBINANTE


APLICACIÓN N A PROBLEMAS BIODIVERSIDAD ELIMINACION DE CONTAMINANTES ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE TECNOLOGIAS LIMPIAS ORGANISMOSMODIFICADOSGENETICAMENTE.


POTENCIAL MICROBIANO ENBIOTECNOLOGIA AMBIENTAL:LA BIODEGRADACION YBIORREMEDIACION


BIODEGRADACION Y BIORREMEDIACIONAMBIENTEINTERNOAMBIENTEEXTERNORESIDUOSLIQUIDOSRESIDUOSGASEOSOSRESIDUOSSOLIDOSMENOR IMPACTO AMBIENTAL Y DE SALUD


DEFINICIONESBiorremediación es una estrategia o proceso que utilizamicroorganismos y/o plantas para <strong>de</strong>toxificarcontaminantes <strong>de</strong>l suelo u otros ambi<strong>en</strong>tes.Bio<strong>de</strong>gradación, la cual se refiere a la parcial y algunasveces total, transformación n o <strong>de</strong>toxificación <strong>de</strong>contaminantes por microorganismos y plantas.Mineralización, término restringido refer<strong>en</strong>te a la completaconversión n <strong>de</strong> un contaminante orgánico a dióxido <strong>de</strong>carbono, agua y biomasa por una especie o por unconjunto <strong>de</strong> microorganismos (consorcio).Cometabolismo, término refer<strong>en</strong>te a la transformación n <strong>de</strong>un contaminante sin que este compuesto sea utilizadocomo fu<strong>en</strong>te <strong>de</strong> carbono y <strong>en</strong>ergía por los(Skipper, 1998)microorganismos <strong>de</strong>gradadores.


ESTRATEGIAS DEBIORREMEDIACIÓN Biorremediación intrisíncanca es la biorremediación natural <strong>de</strong> unsitio contaminado por la microflora autóctona. Bioestimulación es la adición <strong>de</strong> nutri<strong>en</strong>tes, tales comonitróg<strong>en</strong>o y fósforo, para estimular a los microorganismosautóctonos <strong>en</strong> el suelo. Biov<strong>en</strong>teo es una forma <strong>de</strong> bioestimulación don<strong>de</strong> nutri<strong>en</strong>tes<strong>en</strong> fase gaseosa, tales como oxíg<strong>en</strong>o y metano, sonsuministrados pasiva o forzadam<strong>en</strong>te d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong>l suelo paraestimular la actividad microbiana. Bioaum<strong>en</strong>tación es la inoculación n <strong>de</strong> un sitio contaminado conmicroorganismos para facilitar la bio<strong>de</strong>gradadación. Losorganismos son seleccionados por su alto pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong><strong>de</strong>gradación <strong>de</strong>l contaminante <strong>en</strong> cuestión.(Skipper, 1998)


AREAS PRIORITARIAS DEINVESTIGACIÓNResiduos tóxicos Solv<strong>en</strong>tes Petróleo y sus <strong>de</strong>rivados (HC-halog<strong>en</strong>ados, HPA’S) Insecticidas, herbicidas, etc. Bif<strong>en</strong>ilos policlorados Metales Otros


INDUSTRIASCOMUNIDADFINCASCONTAMINACIONAGUA SUELO AIREMICROBIOLOGIAAMBIENTALACCION


INDUSTRIAS-SECTORES SECTORES PRODUCTIVOSALTA CARGA ORGANICA Y SUSTANCIAS PELIGROSAS


BACTERIAS DEGRADADORAS


Para la ACGIH, los Solv<strong>en</strong>tes a t<strong>en</strong>er <strong>en</strong> cu<strong>en</strong>ta paraVigilancia Biológica e Indices <strong>de</strong> Exposición, son lossigui<strong>en</strong>tes: N-Hexano BENCENO TOLUENO Xil<strong>en</strong>o Etilb<strong>en</strong>c<strong>en</strong>o Estir<strong>en</strong>o F<strong>en</strong>ol Metiletilcetona Percloroetil<strong>en</strong>o Tricloroetano Tricloroetil<strong>en</strong>o Dimetilformamida Disulfuro <strong>de</strong> Carbono


FENOL


PSEUDOMONAS:@Bacteria recta o curva.@Tamaño: 0.05 - 1.0 micras x 1.5 - 4.0 micras.@Gramnegativas.@Son adaptables nutricionalm<strong>en</strong>te.@ Los compuestos orgánicos los utilizan comofu<strong>en</strong>te <strong>de</strong> carbono y donadores <strong>de</strong> electronespara producir <strong>en</strong>ergía.@Son organismos ecológicam<strong>en</strong>te importantes <strong>en</strong>suelos y agua.


Degradación <strong>de</strong> un residuo orgánico por laacción <strong>de</strong> los microorganismosHumedadTemperaturapHDisponibilidad <strong>de</strong> nutrim<strong>en</strong>tosDiseDiseño o <strong>de</strong> reactorFu<strong>en</strong>tes alternativas <strong>de</strong> carbono


Contaminante <strong>en</strong>lazado a la <strong>en</strong>zimaTransporte a través<strong>de</strong> la membranaAAAAAAAAA AAACélula bacterianaACélula bacterianaAAAAAAAB ACO 2CH 2 ODO 2DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DE LA BIODEGRADACIÓN


SECUENCIA DE UN PROCESOBIOTECNOLOGICO CON EL USO DEMICROORGANISMOS


GIMAGRUPO DE INVESTIGACION MICROBIOLOGIA YAMBIENTEDirector:M.Sc. GUSTAVO ECHEVERRI JARAMILLOInvestigadores:Esp. CLAUDIA CONSUEGRAM.Sc. GESIRA DE AVILAEsp. LERSY LOPEZ


MISIONFom<strong>en</strong>tar y <strong>de</strong>sarrollar innovaciones ytecnologías que integr<strong>en</strong> la microbiología yel medio ambi<strong>en</strong>te para contribuir <strong>en</strong> lamejora <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> vida <strong>de</strong> la población<strong>en</strong> el Caribe Colombiano.


OBJETIVOS ESPECÍFICOS Conocer la g<strong>en</strong>eración, n, el manejo y la disposición n <strong>de</strong> residuosg<strong>en</strong>erados por las comunida<strong>de</strong>s y los difer<strong>en</strong>tes sectores <strong>de</strong> laproducción, id<strong>en</strong>tificando peligros pot<strong>en</strong>ciales para el medio ambi<strong>en</strong>te ypara la salud <strong>de</strong>l ser humano. Caracterizar factores <strong>de</strong> riesgo fisico-ququímico y biológico <strong>en</strong>aguas, suelo, y aire. Caracterizar metabolitos o analitos y otras sustancias químicas,<strong>en</strong> muestras <strong>de</strong> orig<strong>en</strong> biológico. Caracterizar y <strong>de</strong>terminar indicadores <strong>de</strong> microorganismospatóg<strong>en</strong>os y b<strong>en</strong>éficos aislados <strong>en</strong> ambi<strong>en</strong>te y el ser humano. Estudiar bioprocesos que contribuyan <strong>en</strong> el control <strong>de</strong> riesgosfisicos-ququímicos y biológicos <strong>en</strong> el ambi<strong>en</strong>te.


LINEA DE INVESTIGACION 1LINEA 1“CalidadAmbi<strong>en</strong>tal eIndicadores”Objetivo yejes <strong>de</strong> línealDesarrollar indicadores microbiológicos y químicos <strong>en</strong>difer<strong>en</strong>tes ambi<strong>en</strong>tes que permitan hacer gestión n <strong>de</strong>programas y monitoreos ambi<strong>en</strong>tales y <strong>de</strong> salud, paracontribuir <strong>en</strong> la mejora <strong>de</strong> las condiciones <strong>de</strong> vida <strong>de</strong> lapoblación.Espacios públicospEspacios cerrados


LINEA 2“ProcesosBiológicosyBiotecnología”Estudiar bioprocesos con microorganismos aislados <strong>en</strong> difer<strong>en</strong>tes <strong>en</strong>tornos, con el fin<strong>de</strong> contribuir <strong>en</strong> el <strong>de</strong>sarrollo biotecnológico para el control <strong>de</strong> riesgos químicos ybiológicos <strong>en</strong> el ambi<strong>en</strong>te.Desarrollar procesos <strong>de</strong> saneami<strong>en</strong>to ambi<strong>en</strong>tal que contribuyan <strong>en</strong> la disminución n <strong>de</strong>la contaminación n química o biológica <strong>de</strong> agua, suelo y aire, utilizandomicroorganismos con capacidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradación n o capacidad <strong>de</strong> at<strong>en</strong>uación, n, paracontribuir <strong>en</strong> el control <strong>de</strong>l medio ambi<strong>en</strong>te y mejorar la calidad <strong>de</strong> vida <strong>de</strong> laspoblaciones humanas.Objetivo y ejes <strong>de</strong>líneaBuscar y caracterizar microorganismos con capacidad <strong>de</strong>gradativa o capacidad <strong>de</strong>at<strong>en</strong>uación, n, <strong>en</strong> ambi<strong>en</strong>tes impactados por difer<strong>en</strong>tes tipos <strong>de</strong> contaminación.n.Demostrar <strong>en</strong> el laboratorio a nivel <strong>de</strong> microcosmos, la disminución n <strong>de</strong> sustanciasquímicas o microorganismos <strong>de</strong> interés s sanitario, hecha por los microorganismosestudiados. Probar <strong>en</strong> ambi<strong>en</strong>tes contaminados <strong>de</strong> agua, suelo, y aire, el control <strong>de</strong> lacontaminación, n, a través s <strong>de</strong> pruebas in situ utilizando los microorganismos con estacapacidad.


FUNDAMENTACIONFUNDAMENTACIONDESARROLLODESARROLLOTECNOLOGICOTECNOLOGICOPROBLEMATIZACIONPROBLEMATIZACIONGESTIONGESTIONAMBIENTALAMBIENTALPREVENCIONPREVENCIONCONTAMINACIONCONTAMINACIONGESTIONGESTIONBIOTECNOLOGICABIOTECNOLOGICABIOTECNOLOGIABIOTECNOLOGIAMICROBIANAMICROBIANAAMBIENTALAMBIENTALACTIVIDADESACTIVIDADESHUMANASHUMANASCONTAMINACIONCONTAMINACIONAMBIENTALAMBIENTALAGUAAGUASUELOSUELOAIREAIREBIOFILTROSBIOFILTROSBIOSENSORESBIOSENSORESPROTOCOLOSPROTOCOLOSTECNICASTECNICASDIAGNOSTICODIAGNOSTICOPRODUCTOSPRODUCTOSPARAPARADEGRADACIONDEGRADACION


MACROPROYECTOS POR PROYECTOS Y ENTIDADESESPECIFICAS DE APOYO DESARROLLOS MICROBIOLOGICOS EN AMBIENTESHIDRICOS PERTENECIENTES A LA JURIDICCION DECARDIQUE. ASPECTOS MICROBIOLOGICOS PARA ELDESARROLLO DE UN PROCESO DEBIORREMEDIACION: ESTUDIO DE UN CASO CONFENOL USANDO BACTERIAS DEL GENEROPseudomonas AISLADAS DE AMBIENTESCONTAMINADOS ESTRAEGIAS BIOTECNOLOGICAS PARA ELSANEAMIENTO AMBIENTAL DEL RELLENOSANITARIO DE INGEAMBIENTE.


EXPERIENCIAS


“ ASPECTOS MICROBIOLOGICOS PARA EL DESARROLLODE UN PROCESO DE BIORREMEDIACION: ESTUDIO DEUN CASO CON FENOL USANDO BACTERIAS DEL GENEROPseudomonas AISLADAS DE AMBIENTESCONTAMINADOS“


“ A S P E C T O S M I C R O B I O LO G I C O S P A R A E L D E S A R R O L L OD E U N P R O C E S O D E B I O R R E M E D I A C I O N : E S T U D I O D EU N C A S O C O N F E N O L U S A N D O B A C T E R I A S D E L G EN E R OP s e u d o m o n a s A IS L A D A S D E A M B I E N T ESC O N T A M I N A D O S “ETAPASETAPA 1 AISLAMIENTO E IDENTIFICACIÓN BACTERIANA COMPROBACIÓN DE DEGRADACIÓN CARACTERIZACION BIOQUIMICA DE BACTERIASETAPA 2 DEGRADABILIDAD BACTERIANAETAPA 3 ASPECTOS PARA UN BIOPROCESO (FILTRO BACTERIANO /FERMENTACION).


OBJETIVOSGENERALConocer el manejo microbiológico <strong>en</strong> las etapas <strong>de</strong> un proceso <strong>de</strong> biorremediación usandoel f<strong>en</strong>ol como contaminante y bacterias <strong>de</strong>l género Pseudomonas como <strong>de</strong>gradadoras, <strong>en</strong>la ciudad <strong>de</strong> Cartag<strong>en</strong>a <strong>de</strong> Indias, Colombia.ESPECIFICOS Aislar e id<strong>en</strong>tificar bacterias <strong>de</strong>l género Pseudomonas <strong>en</strong> ambi<strong>en</strong>tes contaminados(ETAPA1) Comprobar el pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradar f<strong>en</strong>ol <strong>de</strong> Pseudomonas aisladas.(ETAPA 1). Caracterizar bioquímicam<strong>en</strong>te bacterias con pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradar f<strong>en</strong>ol (ETAPA 1) Medir la <strong>de</strong>gradabilidad <strong>de</strong> las Pseudomonas aisladas.(ETAPA 2) Medir la carga bacteriana <strong>de</strong> Pseudomonas <strong>en</strong> difer<strong>en</strong>tes soportes para unbiofiltro.(ETAPA 3) Ensayar la <strong>de</strong>gradación <strong>de</strong> f<strong>en</strong>ol <strong>en</strong> biofiltros con los soportes estudiados.(ETAPA 3) Ensayar la <strong>de</strong>gradación <strong>de</strong> f<strong>en</strong>ol a partir <strong>de</strong> extractos producidos por las Pseudomonasestudiadas.(ETAPA 3)


SEMILLERO“MARCHAMICROBIOLOGICA PARALA BUSQUEDA EIDENTIFICACIONDEPseudomonasCONPOTENCIALDEDEGRADAR FENOL, ENAMBIENTESDERECEPCION DE AGUASRESIDUALES GENERADASEN LABORATORIOS DE LAUSB-CTGCTG“GUSTAVO E. ECHEVERRIROQUE FIGUEROATERMINADO


PROBLEMAMuestras <strong>de</strong> aguasresidualesG<strong>en</strong>eradas por activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> laboratorios, conuso <strong>de</strong> sustancias tóxicas.Sitios <strong>de</strong> almac<strong>en</strong>ami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> lasaguas residuales.Se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tr<strong>en</strong> bacterias <strong>de</strong> <strong>de</strong>l género gPseudomonas con pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradar f<strong>en</strong>ol.MANEJOMICROBIOLOGICONo contar con un protocolo <strong>de</strong>manejo para el aislami<strong>en</strong>to <strong>de</strong>este génerog<strong>en</strong> <strong>en</strong>tornoscontaminados.


TOMA DE MUESTRA.PISO 3SIFON DE DESAGUEPISO 2PISO 1PLANTA ACTUALEDIFICIO DE LABORATORIOSPunto <strong>de</strong> muestreo superficies.Punto <strong>de</strong> muestreo agua.


OBJETIVOSGENERALAislar e id<strong>en</strong>tificar bacterias <strong>de</strong>l género Pseudomonas que puedancrecer <strong>en</strong> medio con f<strong>en</strong>ol <strong>en</strong> tanques recolectores <strong>de</strong> aguasresiduales g<strong>en</strong>eradas por las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong> laUSB.ESPECÍFICOS• Aplicar un protocolo <strong>de</strong> manejo microbiológico, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el muestreohasta el aislami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> cultivos puros <strong>en</strong> muestras <strong>de</strong> pared y aguasresiduales <strong>en</strong> tanque <strong>de</strong> almac<strong>en</strong>ami<strong>en</strong>to <strong>en</strong> la USB.• Comprobar el crecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> cepas aisladas puras <strong>de</strong> los tanques<strong>de</strong> almac<strong>en</strong>ami<strong>en</strong>to, sobre un medio mineralizado con f<strong>en</strong>ol comoúnica fu<strong>en</strong>te <strong>de</strong> carbono y <strong>en</strong>ergía.• Caracterizar bioquímicam<strong>en</strong>te las cepas aisladas <strong>de</strong> los tanques <strong>de</strong>almac<strong>en</strong>ami<strong>en</strong>to y con crecimi<strong>en</strong>to positivo sobre mediomineralizado con f<strong>en</strong>ol.


METODOLOGÍA A Y RESULTADOSProtocolo <strong>de</strong> muestreo, aislami<strong>en</strong>to y caracterización bioquímica <strong>de</strong>bacterias <strong>de</strong>l género Pseudomonas, con pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradar f<strong>en</strong>ol.TOMA DE MUESTRA.PROCEDIMIENTO MICROBIOLÓGICOColoración <strong>de</strong> Gram.Cultivos Microbiológico.Aislami<strong>en</strong>toprimario• Cdo. Nutritivo.• A. MacConkey.• A. Cetrimi<strong>de</strong>.Cdo. Nutritivo.A. Cetrimi<strong>de</strong>Aislami<strong>en</strong>toespecífico,repiqueA. Cetrimi<strong>de</strong>A. Cetrimi<strong>de</strong>Conservación.Prueba <strong>de</strong>oxidasa.A. NutritivoInclinado.Tiras Bactid<strong>en</strong>t.Pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong><strong>de</strong>gradación<strong>de</strong> F<strong>en</strong>ol.Siembra sobre A.M9 con f<strong>en</strong>olcomo únicafu<strong>en</strong>te <strong>de</strong> C y<strong>en</strong>ergía.CaracterizaciónBioquímicaAPI 10SBD BBL CrystalFase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5


PROCEDIMIENTO MICROBIOLÓGICO.COLORACIÓN DE GRAM.40%30%20%10%33%29% 29%4% 4%Baclos Gram -Cocos Gram +Bacilos Gram +Cocos Gram -Levaduras0%1Gráfico.1 Porc<strong>en</strong>taje <strong>de</strong> microorganismos <strong>en</strong> ord<strong>en</strong><strong>de</strong>creci<strong>en</strong>te visto por coloración <strong>de</strong> Gram <strong>en</strong> el tanque<strong>de</strong> aguas residual.


PROCEDIMIENTO MICROBIOLÓGICO.CULTIVOS MICROBIOLÓGICOSFASE 1 - AISLAMIENTO PRIMARIO DE MUESTRAS DE SUPERFICIES YMUESTRAS DE AGUA RESIDUAL CULTIVOS MICROBIOLÓGICOSSiembra sobrecaldo nutritivoAcondicionami<strong>en</strong>tobacteriano• Turbi<strong>de</strong>z según escala MacFarlan tubo 1 - 2, 18 horas.•Turbi<strong>de</strong>z según escala MacFarland tubo 10, 36 horas


CULTIVOS MICROBIOLÓGICOSSiembra sobreAgar Mac ConkeyCrecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> bacterias GramNegativas. Ferm<strong>en</strong>tación <strong>de</strong> lalactosaLactosaPositivaLactosaNegativaCrecimi<strong>en</strong>to 18 horas.Colonias gran<strong>de</strong>s,mucosas, irregularesCrecimi<strong>en</strong>to escaso 18horas. Colonias pequeñaspuntiformes, viraje aamarillo <strong>de</strong>l medio


CULTIVOS MICROBIOLÓGICOSSiembra sobreAgar Cetrimi<strong>de</strong>Crecimi<strong>en</strong>to específico <strong>de</strong>lgénero PseudomonasCrecimi<strong>en</strong>to abundante ymo<strong>de</strong>rado. Colonias puntiformes,medianas y gran<strong>de</strong>s, producción<strong>de</strong> pigm<strong>en</strong>to.


CULTIVOS MICROBIOLÓGICOSFASE 2 - FASE DE AISLAMIENTO ESPECIFICO O FASE DE REPIQUE.Repique CaldoNutritivoAgar Cetrimi<strong>de</strong>Crecimi<strong>en</strong>to masivo, sedifer<strong>en</strong>cian colonias, esperandoque fues<strong>en</strong> Pseudomonas.Repique colonia –colonia, cepas puras.


CULTIVOS MICROBIOLÓGICOSRepique AgarCetrimi<strong>de</strong>Agar Cetrimi<strong>de</strong>Bu<strong>en</strong>a purificación <strong>de</strong> colonias.Bu<strong>en</strong>a difer<strong>en</strong>ciación <strong>de</strong>pigm<strong>en</strong>to.


REPIQUE DE LAS PLACAS DE AGAR CETRIMIDE A AGAR CETRIMIDE9%Positivo38%53%NegativoPositivoInermedioGráfico 2. Porc<strong>en</strong>taje <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> pigm<strong>en</strong>tos <strong>de</strong>las cepas aisladas <strong>de</strong>l tanque <strong>de</strong> recepción <strong>de</strong> aguasresiduales. Después <strong>de</strong> repique <strong>de</strong> agar Cetrimi<strong>de</strong> aagar Cetrimi<strong>de</strong>.


CULTIVOS MICROBIOLÓGICOSFASE 3 -CONSERVACIÓN N DE COLONIAS Y PRUEBA DE OXIDASA.Colonias puras <strong>de</strong>Agar Cetrimi<strong>de</strong>RepiqueAgar Nutritivo inclinado.Conservación <strong>de</strong> las cepas.31 cepas puras.Codificación.PTE – Pseudomonas Tubo Externo.


CULTIVOS MICROBIOLÓGICOSFASE 3 -CONSERVACIÓN DE COLONIAS Y PRUEBA DE OXIDASA.Prueba <strong>de</strong> Oxidasa, con tiras comerciales Bactid<strong>en</strong>t. Paraid<strong>en</strong>tificación <strong>de</strong> no ferm<strong>en</strong>tadores (PTE-2 Negativa)15%3%82%PositivaPositiva retardadaNegativaGráfico 3. Porc<strong>en</strong>taje <strong>de</strong> Oxidasas <strong>de</strong> las cepasaisladas <strong>en</strong> tanques <strong>de</strong> recepción <strong>de</strong> aguaresiduales.


FASE 4 - COMPROBACIÓN DE CRECIMIENTO Y POTENCIAL DEDEGRADACIÓN SOBRE AGAR MÍNIMO CON FENOL.Cepas Conservadas <strong>en</strong> AgarNutritiva y Oxidasa PositivaSiembra sobre Agar M9 con100ppm.Siembra directaSusp<strong>en</strong>sión 200µL<strong>en</strong> Sln SalinaRevisar 24-48-72 y92 horasEscaso Crecimi<strong>en</strong>to 24 horas.PPE-2 PPA-1.2 PPA-1.3PPT-1.2 PPD-2.2 PVC-2.2PVC-1.2 PPI-1.3 PVC-1.3


FASE 5 - CARACTERIZACIÓN BIOQUÍMICA DE LAS CEPAS CONCRECIMIENTO EN AGAR MÍNIMO CON FENOLCaracterización bioquímicacon API 10S y BD BBL CrystalCepas con crecimi<strong>en</strong>to a las 24horas y cepa Oxidasa negativaPVC-2.2PPE-2No Clasifico con API 10SPPT-1.2Pseudomana aeruginosa.Con API 10SPVC-1.2PPA-1.2Pseudomona spp.ConPPD-2.2API 10SPseudomona spp.Con API 10SPPI-1.3Pseudomona spp.ConPPA-2.2API 10SSt<strong>en</strong>otrophomonasmaltophila.Con Crysta ID SystemPseudomanaaeruginosa.Con PVC-1.3 API 10SMiscelanea.Confirmar pureza<strong>de</strong>l aislami<strong>en</strong>toMiscelanea.Confirmar pureza <strong>de</strong>laislami<strong>en</strong>to.


“ A S P E C T O S M I C R O B I O LO G I C O S P A R A E L D E S A R R O L L OD E U N P R O C E S O D E B I O R R E M E D I A C I O N : E S T U D I O D EU N C A S O C O N F E N O L U S A N D O B A C T E R I A S D E L G EN E R OP s e u d o m o n a s A IS L A D A S D E A M B I E N T ESC O N T A M I N A D O S “ETAPASETAPA 1 AISLAMIENTO E IDENTIFICACIÓN BACTERIANA COMPROBACIÓN DE DEGRADACIÓN CARACTERIZACION BIOQUIMICA DE BACTERIASETAPA 2 DEGRADABILIDAD BACTERIANAETAPA 3 ASPECTOS PARA UN BIOPROCESO (FILTRO BACTERIANO /FERMENTACION).


TESIS DE GRADO“SONDEO DE BACTERIAS DELGENEROPseudomonasPRESENTES EN ELECOSISTEMA MARINO CONPOTENCIAL DE DEGRADACIÓNDE FENOL EN LA ZONA DEINFLUENCIA DE LOSVERTIMIENTOS DE LAREFINERÍA DE PETRÓLEO, ENEL SECTOR INSDUSTRIAL DEMAMONAL EN LA HABIA DECARTAGENA, ULTIMA SEMANADE MAYO DE 2004“ALIANZA CON CARDIQUETERMINADOETAPA 2KATIA PRASCALUISA SAMACAROQUE FIGUEROA


PROBLEMAVERTIMIENTOS EN ZONAINDUSTRIAL CONTAMINANDOBAHIACONCENTRACIONES DE FENOL < 5 mg/LLEGISLACION NO > 0.2 ppmBACTERIAS DEL GÉNERO GPseudomonas CONPOTENCIAL DE DEGRADAR FENOL EN BAHIA ?COMPORTAMIENTO DE ESTASBACTERIAS ?Pseudomonas IDENTIFICADAS CONCAPACIDAD DE DEGRADAR FENOL ?


Composita 215 submuestras porduplicadoMuestra porduplicado15 Sub-muestras <strong>de</strong>500 ml para un total<strong>de</strong> 7500 ml.15 Sub-muestras <strong>de</strong>500 ml para un total<strong>de</strong> 7500 ml.250 ml 250 mlConc<strong>en</strong>tración yaislami<strong>en</strong>to porfiltración pormembranaMedia UFC/250 ml <strong>de</strong> PseudomonasMedia UFC/250 ml <strong>de</strong> PseudomonasPurificar cepas<strong>en</strong> Cetrimi<strong>de</strong>Prueba <strong>de</strong>OxidasaNegPosConservar cepaspuras <strong>en</strong> A. nutritivoVerificarpot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong><strong>de</strong>gradación <strong>de</strong>F<strong>en</strong>ol.Crecimi<strong>en</strong>toPositivoCrecimi<strong>en</strong>toNegativoCaracterizaciónbioquímica con ID 32GN (Mini API)


OBJETIVOSGENERALHacer un son<strong>de</strong>o <strong>de</strong> bacterias <strong>de</strong>l género Pseudomonas pres<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> un ecosistema marino y através <strong>de</strong> pruebas bioquímicas, caracterizar e id<strong>en</strong>tificar las cepas que t<strong>en</strong>gan pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong><strong>de</strong>gradación <strong>de</strong> f<strong>en</strong>ol, utilizando un protocolo propuesto para su recuperación; <strong>en</strong> las zonasaledañas a los eflu<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> la refinería <strong>de</strong> petróleo <strong>de</strong> la bahía <strong>de</strong> Cartag<strong>en</strong>a, <strong>en</strong> la últimasemana <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2004, s<strong>en</strong>tando bases para estudios futuros que busqu<strong>en</strong> <strong>de</strong>sarrollarproyectos <strong>de</strong> biorremediación.ESPECÍFICOSRecuperar mediante técnicas microbiológicas las especies <strong>de</strong>l género Pseudomonas <strong>en</strong> la zona <strong>de</strong> influ<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> losvertimi<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> la refinería <strong>de</strong> petróleo, <strong>en</strong> la bahía <strong>de</strong> Cartag<strong>en</strong>a.Comparar el comportami<strong>en</strong>to poblacional <strong>de</strong> las bacterias <strong>de</strong>l género Pseudomonas, aisladas <strong>en</strong> los difer<strong>en</strong>tespuntos <strong>de</strong> muestreo, expresándolo <strong>en</strong> UFC/250ml.Observar el pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradación <strong>de</strong> las cepas presuntivas <strong>de</strong> Pseudomonas recuperadas, <strong>en</strong>fr<strong>en</strong>tándolas a unaconc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> f<strong>en</strong>ol <strong>de</strong> 200 ppm, <strong>en</strong> medio mínimo sólido M9.Evid<strong>en</strong>ciar el pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradación <strong>de</strong> las cepas obt<strong>en</strong>idas fr<strong>en</strong>te a una conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> f<strong>en</strong>ol <strong>de</strong> 200 ppm <strong>en</strong>medio mínimo líquido M9, midi<strong>en</strong>do d<strong>en</strong>sidad óptica durante 7 días.Caracterizar bioquímicam<strong>en</strong>te mediante sistema ID 32 GN, las cepas que pres<strong>en</strong>t<strong>en</strong> crecimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong> medio líquido ysólido M9, id<strong>en</strong>tificando el género y la especie.Conserva las cepas con pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradación <strong>de</strong> f<strong>en</strong>ol caracterizadas bioquímicam<strong>en</strong>te, para que contribuyancomo insumo a estudios posteriores, <strong>en</strong> el área <strong>de</strong> microbiología y ambi<strong>en</strong>te saludable.


Tabla. Relación UFC – informe cualitativo <strong>de</strong>crecimi<strong>en</strong>to para conteo <strong>de</strong> colonias presuntivas <strong>de</strong>Pseudomonas.O – 67 UFC/100 mlEscaso68 -134 UFC/100 ml Mo<strong>de</strong>rado135 – 200 UFC/100 ml AbundanteLos rangos se obtuvieron dividi<strong>en</strong>do 200 comolímite máximo para obt<strong>en</strong>er 3 intervalos <strong>de</strong> 67colonias cada uno aproximadam<strong>en</strong>te.200180160140120100806040200188176154159145144126Compos #1 Compos #2 Compos #3 Compos #4 Compos #5 Compos #6 Compos #7


Características macroscópicas <strong>de</strong> las colonias aisladas <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las submuestras, <strong>de</strong> la zona <strong>de</strong> influ<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> losvertimi<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> la refinería <strong>de</strong> petróleo <strong>en</strong> la bahía <strong>de</strong> Cartag<strong>en</strong>a, <strong>en</strong> la última semana <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong>l 2004.120%100%100%80%60%40%20%35%47%18%76%12%6% 6%58%41%35%65%0%Pigm<strong>en</strong>toPequeñaMedianaGran<strong>de</strong>BlancaAmarillaMarrónTranspar<strong>en</strong>teBor<strong>de</strong> <strong>en</strong>teroBor<strong>de</strong> IrregularCon haloSin haloTamaño Color Tipo <strong>de</strong> bor<strong>de</strong> Pres<strong>en</strong>cia Halo6% 0% PositivaRetardadaNegativa94%Porc<strong>en</strong>taje prueba <strong>de</strong> oxidasa <strong>en</strong> las cepas aisladas puras <strong>de</strong> la zona <strong>de</strong> influ<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> los vertimi<strong>en</strong>tos <strong>de</strong>la refinería <strong>de</strong> petróleo, <strong>en</strong> la bahía <strong>de</strong> Cartag<strong>en</strong>a, <strong>en</strong> la última semana <strong>de</strong>l mayo <strong>de</strong>l 2004.


Porc<strong>en</strong>taje <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to observado <strong>en</strong> medio mínimo M9 <strong>en</strong> fase sólida, <strong>de</strong> las cepas aisladas <strong>en</strong> la zona <strong>de</strong> influ<strong>en</strong>cia<strong>de</strong> los vertimi<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> la refinería <strong>de</strong> petróleo <strong>en</strong> la bahía <strong>de</strong> Cartag<strong>en</strong>a, <strong>en</strong> la última semana <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong>l 2004.18%12%46%AbundanteMo<strong>de</strong>radoEscasoNegativo24%Tabla. Resultados <strong>de</strong> la medida <strong>de</strong> absorbancia a 540 nm, <strong>en</strong> medio M9 líquido, <strong>de</strong>cada una <strong>de</strong> las cepas aisladas <strong>en</strong> la zona <strong>de</strong> influ<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> los vertimi<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> larefinería <strong>de</strong> petróleo, <strong>en</strong> la bahía <strong>de</strong> Cartag<strong>en</strong>a, <strong>en</strong> la última semana <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong>l200421-Oct 22-Oct 25-Oct 26-Oct 28-Oct 29-OctC1a1 0,08 0,13 0,17 0,21 0,16 0,02C1b1 0,07 0,13 0,13 0,16 0,14 0,02C2a1 0,04 0,04 0,1 0,14 0,11 0,010,30,25C2b1 0,08 0,09 0,15 0,21 0,15 0,03C3a1 0,08 0,14 0,18 0,2 0,15 0,02C3b1 0,07 0,07 0,1 0,15 0,15 0,01C4a1 0,07 0,07 0,15 0,21 0,12 0,01C4b1 0,03 0,04 0,17 0,18 0,13 0,010,20,150,10,05C1a1Control +Control -C4b2 0,08 0,08 0,13 0,18 0,14 0,02C5a1 0,08 0,08 0,17 0,17 0,14 0,03C5a2 0,06 0,06 0,12 0,12 0,11 0,01021-oct-0422-oct-0423-oct-0424-oct-0425-oct-0426-oct-0427-oct-0428-oct-0429-oct-04C5b1 0,1 0,1 0,18 0,2 0,17 0,07C6a1 0,06 0,05 0,16 0,21 0,18 0,08C6b1 0,07 0,05 0,15 0,15 0,13 0,01C7a1 0,09 0,09 0,15 0,15 0,15 0,01C7a2 0,1 0,1 0,14 0,17 0,14 0,03C7b1 0,09 0,09 0,12 0,19 0,18 0,02Control + 0,1 0,14 0,2 0,24 0,24 0,22Control - 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,04


Tabla . Caracterización bioquímica <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las cepas aisladas con su respetivo pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong><strong>de</strong>gradación <strong>en</strong> medio mínimo M9 <strong>en</strong> fase líquida y sólida.Cepa aisladaCrecimi<strong>en</strong>to medio mínimo M9Sólido (72 horas)Líquido (pico máximo <strong>de</strong>Abs .a 540 nm al 6 día)CaracterizaciónC1a1 Abundante 0,21 Pseudomonas aeruginosaC1b1 Abundante 0,16 Pseudomonas aeruginosaC2a1 Mo<strong>de</strong>rado 0,14 Burkhol<strong>de</strong>ria cepaciaC2b1 Mo<strong>de</strong>rado 0,21 Pseudomonas aeruginosaC3a1 Abundante 0,2 Pseudomonas aeruginosaC3b1 Abundante 0,15 Pseudomonas aeruginosaC4a1 Abundante 0,21 Pseudomonas aeruginosaC4b1 Abundante 0,18 Pseudomonas aeruginosaC4b2 Mo<strong>de</strong>rado 0,18 Pseudomonas aeruginosaC5a1 Abundante 0,17 Pseudomonas aeruginosaC5a2 Abundante 0,12 Pseudomonas aeruginosaC5b1 Escaso 0,2 Pseudomonas putidaC6a1 Negativo 0,21 Pseudomonas aeruginosaC6b1 Escaso 0,15 Pseudomonas aeruginosaC7a1 Negativo 0,15 Pseudomonas aeruginosaC7a2 Mo<strong>de</strong>rado 0,17 Pseudomonas aeruginosaC7b1 Negativo 0,19 Pseudomonas aeruginosa


“ A S P E C T O S M I C R O B I O LO G I C O S P A R A E L D E S A R R O L L OD E U N P R O C E S O D E B I O R R E M E D I A C I O N : E S T U D I O D EU N C A S O C O N F E N O L U S A N D O B A C T E R I A S D E L G EN E R OP s e u d o m o n a s A IS L A D A S D E A M B I E N T ESC O N T A M I N A D O S “ETAPASETAPA 1 AISLAMIENTO E IDENTIFICACIÓN BACTERIANA COMPROBACIÓN DE DEGRADACIÓN CARACTERIZACION BIOQUIMICA DE BACTERIASETAPA 2 DEGRADABILIDAD BACTERIANAETAPA 3 ASPECTOS PARA UN BIOPROCESO (FILTRO BACTERIANO /FERMENTACION).


BIODEGRADACION DE FENOL EN AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES EN BIOFILTROSILTROSETAPA 3EN DISEÑO


BIODEGRADACION DE FENOL EN AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES EN BIOFILTROSILTROSPROYECTO PARA CONVOCATORIAETAPASETAPA 1 (AISLAMIENTO SELECTIVO E IDENTIFICACION DEMICROORGANISMOS DEGRADADORES DE FENOL)TESIS EN BACTERIOLOGÍA: AISLAMIENTO SELECTIVO DE BACTERIAS AEROBIAS COMPROBACIÓN DE DEGRADACIÓN CARACTERIZACION BIOQUIMICA DE BACTERIAS DEGRADADORASETAPA 2 (DISEÑO Y MONTAJE A ESCALA LABORATORIO DE UNBIOFILTRO AEROBIO PARA LA DEGRADACION DE FENOL EN AGUASRESIDUALES).TESIS EN INGENIERIA QUIMICA: ESTUDIO DE INOCULO Y SOPORTES PARAMETROS DEL BIOREACTOR EFICIENCIA DEL BIOFILTRO


CONCLUSIONES

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