RCGI V31 N63

COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 139 – 140 OCT. 2016 ISSN 0185-6294
PAPEL DE LA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO OXÁLICO EN LA INTERACCIÓN CON METALES EN LA CEPA Ed8 DE
Aspergillus niger var. Tubingensis
Carlos Ernesto Barajas Moreno a , Tonantzin Itzel Morales Vargas a , Pamela Romo Rodríguez a , Brenda Huerta Rosas b , Jesus
Campos García c y J. Félix Gutiérrez Corona a .
a
Departamento de Biología y b Departamento de Ingeniería Química, DCNyE, Universidad de Guanajuato, Campus Guanajuato, Noria Alta s/n, C.P.
36000, Guanajuato, Gto, Mexico.
c
Instituto de Investigaciones Químico Biológicas, Universidad Michoacana de San Nicolas de Hidalgo Edificio B-1, planta baja Ciudad Universitaria,
Francisco J. Múgica S/N, Colonia Felicitas del Río, Morelia, Michoacán, C.P. 58030
Autor de contacto: xilefgu@gmail.com
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016
Palabras clave: Aspergillus tubingensis Ed8; Ácido oxálico; biolixiviación.
INTRODUCCIÓN
Los compuestos de cromo pueden encontrarse como
contaminantes presentes en agua, suelo y residuos
industriales. Las formas del cromo estables en el ambiente
son el Cr(VI) y el Cr(III); el Cr(VI) es la forma más toxica
debido a su alta solubilidad y a que es transportado
activamente a través de la membrana plasmática de diferentes
organismos, provocando estrés oxidativo dentro de las
células; el Cr(III) es altamente insoluble y es menos tóxico
que el Cr(VI) (1). La cepa ambiental Ed8 identificada como
Aspergillus tubingensis posee la capacidad de reducir el
Cr(VI) en Cr(III) en el medio extracelular; la velocidad de
disminución del ion en el medio por la cepa Ed8 se
incrementa en presencia de ácidos orgánicos como el citrato
(2). En un estudio previo se observó que la alteración del gen
codificante de la enzima oxaloacetato hidrolasa (OAH)
disminuye drásticamente la producción de ácido oxálico,
tanto en ausencia como en presencia de citrato (3). Se ha
propuesto que la participación de los microorganismos en la
lixiviación o la precipitación de metales, por la disolución de
minerales, ocurre a través de la producción de ácidos
orgánicos (4).
El objetivo del presente trabajo es analizar el papel de la
producción de ácido oxálico en la reducción de Cr(VI) a
Cr(III) en cultivos y en la lixiviación de manganeso y plata a
partir de un residuo minero que contiene dichos metales.
MATERIAL Y MÉTODOS
Los microorganismos empleados en este estudio fueron la
cepa ambiental Aspergillus tubingensis Ed8, y las mutantes
nulas Δoah IT4-9 e IT5-13 derivadas de Ed8 incapaces de
producir acido oxálico, el cual en la cepa silvestre Ed8 es
excretado al medio extracelular. Se realizaron ensayos de
reducción de Cr(VI) en las distintas cepas siguiendo la
metodología descrita anteriormente (2). Además, se
realizaron ensayos de tolerancia a Cr(VI), Al(III) y Ag(I). Por
último, se realizaron ensayos de biolixiviacion de Ag(I) y
Mn(II) en un relave minero. La determinación de la
concentración de plata y manganeso solubilizados del relave
minero al sobrenadante de las mezclas de incubación se
realizó mediante espectroscopia de absorción atómica
(AAS). La formación de cristales que contienen manganeso
o plata en las incubaciones con la cepa Ed8 y las mutantes
Δoah se verificó mediante microscopía electrónica de barrido
acoplada a una sonda de dispersión de rayos X (SEM-EDX).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Se realizaron ensayos de disminución de Cr(VI) (sin y con
citrato y sin y con Mn(II)) con las cepas Ed8 y las mutantes
Δoah; los resultados indicaron que dichas cepas
disminuyeron con menor eficiencia los niveles de Cr(VI), en
comparación con la cepa Ed8, sobre todo en medio con
citrato. También, se observó que en la cepa Ed8, el Mn(II)
actúa como estimulador de la reducción de Cr(VI) a Cr(III)
por la cepa Ed8 y que dicho efecto es menor en las mutantes
Δoah IT4-9 e IT5-13. En los ensayos de tolerancia a metales,
la cepa Ed8 mostró una mayor tolerancia a plata, aluminio y
cromo en comparación con las cepas oah, en los medios
probados. En los ensayos de biolixiviación de Mn(II) y Ag(I),
a partir de un relave minero, se observó que a tiempos cortos
la cepa Ed8 causa una mayor lixiviación de Mn que las
mutantes Δoah y que en periodos largos de incubación ocurre
un decremento abrupto en la capacidad de lixiviación de Mn
y Ag en las incubaciones de la cepa Ed8, pero no en las de
las mutantes Δoah (Fig. 1). Se propone que esta aparente
caída en la capacidad de lixiviación de la cepa Ed8 se debe a
la precipitación de Mn y Ag por el ácido oxálico producido
por ésta; mediante la metodología SEM-EDX se verificó la
presencia de mayor cantidad de cristales de Mn o plata en las
incubaciones con la cepa Ed8, en comparación con las
mutantes Δoah.
Figura 1. Cinéticas de lixiviación de Mn (A) y Ag (B) por las cepas Ed8 y
las mutantes oah IT4-9 e IT5-13.
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A