Biodegradación de polietilenglicol 400 con consorcio de Pseudomonas sp. y Rhizobium trifolii

Se evaluó la biodegradación de polietilenglicol de peso molecular 400 - PEG 400 con el consorcio Pseudomonas sp. y Rhizobium trifolii en reactores en Batch; para determinar las condiciones óptimas de operación del reactor se preparó medio con sales mínimas esenciales suplementado con peptonaCSMEP; en estos medios se estimó el comportamiento del consorcio con condiciones de temperatura entre 15-37°C, pH en un rango de 5-9 y concentración de PEG 400 del .1-2%. Con los resultados obtenidos en estos ensayos previos se ensamblaron tres reactores en Batch - BK. Se analizaron 14 muestras del contenido de cada uno de los reactores durante 20 días para medir la biodegradación del PEG 400 usando demanda química de oxígeno - DQO en sistema de digestión cerrado. Se obtuvo una disminución de hasta el 98.5% del poliéter, lo que mostró que la simbiosis fue efectiva para alcanzar una remoción importante del contaminante.

The biodegradation of polyethylene glycol of molecular weight 400 - PEG 400 was evaluated with the consortium Pseudomonas sp. and Rhizobium trifolii in Batch reactors. To determine the optimal operating conditions of the reactor, a medium with minimum essential salts supplemented with CSMEP peptone was prepared; In these media, the behavior of the consortium was estimated with temperature conditions between 15-37°C, pH in a range of 5-9 and PEG 400 concentration of .1-2%. With the results obtained in these previous tests, three Batch - BK reactors were assembled. 14 samples of the contents of each one of the reactors were analyzed during 20 days to measure the biodegradation of PEG 400 using chemical oxygen demand - COD in a closed digestion system. A decrease of up to 98.5% of the polyether was obtained, which showed that the symbiosis was effective to achieve an important removal of the contaminant.

Aislamiento y caracterización de bacterias endémicas colombianas con capacidad de degradar tolueno / Isolation and characterization of Colombian endemic bacteria capable of degrading toluene

RESUMEN Los hidrocarburos aromáticos monocíclicos: benceno, tolueno, etilbenceno y xileno (BTEX), presentes en crudo y refinados de petróleo, hacen parte de los compuestos con más impacto en el medio ambiente y la salud humana, debido a su naturaleza cancerígena, mutagénica y altamente tóxica. Esta investigación tuvo como objetivo obtener y caracterizar bacterias capaces de degradar tolueno. Se realizaron tres muestreos de suelo contaminado con hidrocarburos del Valle del Cauca en tres condiciones: gasolinería, derrame accidental y taller mecánico. Se aislaron bacterias capaces de crecer en tolueno fase vapor como única fuente de carbono y se caracterizaron a nivel morfológico, bioquímico y molecular. Para la caracterización molecular se amplificó, secuenció y analizó con herramientas bioinformáticas el gen ribosomal 16S. Se evaluó la utilización de tolueno directo con concentración al 1% como única fuente de carbono. Se logró aislar 29 bacterias con capacidad de metabolizar tolueno. La caracterización bioquímica y molecular identificó a las bacterias aisladas de suelo contaminado como Pseudomonas y Stenotrophomonas. Las bacterias aisladas en el taller mecánico resultaron ser los microorganismos con mejor crecimiento en tolueno como fuente de carbono, poseen un gran potencial para ser utilizadas para fines de biorremediación de suelos y aguas contaminadas con tolueno.

ABSTRACT Monocyclic aromatic hydrocarbons: benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene (BTEX), present in crude oil and refined petroleum products, they are the compounds with a big impact on the environment and human health, due to their carcinogenic, mutagenic, and highly toxic. This research aimed to obtain and characterize bacteria capable of degrading toluene. Three samples of soil contaminated with hydrocarbons were carried out in three different conditions: oil station, accidental oil spill, and mechanical workshop. Bacteria capable of growing in toluene vapor as the unique carbon source were isolated and characterized at a morphological, biochemical, and molecular level. For molecular characterization, the 16S ribosomal gene was amplified, sequenced, and analyzed with bioinformatic tools. The use of direct toluene with 1% concentration as the sole carbon source was evaluated. It was possible to isolate 29 bacteria with the capacity to metabolize toluene. Biochemical and molecular characterization identified bacteria isolated from contaminated soil as Pseudomonas and Stenotrophomonas. The isolated strains in the mechanical workshop were the microorganisms with the best growth in toluene as a carbon source, they have great potential to be used for the bioremediation of soils and waters with toluene pollution.

Hongos anamorfos biodegradan los libros del Área Histórica de la Universidad Central del Ecuador (UCE) / Anamorphous fungi biodegrade the books of the Historical Area from the Central University of Ecuador (CUE)

Determinamos los géneros de hongos anamorfos que contaminan los libros del área de cuarentena y limpieza, dentro del Área Histórica de la Universidad Central del Ecuador (UCE). Realizamos un hisopado aleatorio a una muestra representativa de 50 de estos libros de acuerdo a una Tabla militarizada estándar. También hisopamos como muestra preferencial a 21 libros gravemente contaminados con hongos. Los hisopados tuvieron una superficie de 5x5 cm, friccionando en la pasta, el borde y el interior de estos libros. Las 213 muestras tomadas fueron inoculadas en medio de cultivo Agar Malta. Los medios fueron incubados a una temperatura de 28°C durante 7 días. Realizamos observaciones por microscopía a 40 y 100x además de usar literatura especializada para la identificación hasta el nivel de género de hongos anamorfos. Los géneros más abundantes en este estudio fueron Penicillium (80,2%) y Mucor (8,1%). (AU)

We determined the genera of anamorphic fungi that contaminate the books in the quarantine and cleaning area, within the Historical Area of the Central University of Ecuador (CUE). We performed a random swab on a representative sample of 50 of these books according to a standard militarized Table. We also swabbed as a preferential sample 21 books seriously contaminated with fungi. The swabs had a surface area of 5x5 cm, rubbing on the paste, the edge and the interior of these books. The 213 samples taken were inoculated in Agar Malta culture medium. The media were incubated at a temperature of 28° C for 7 days. We made observations by microscopy at 40 and 100x in addition to using specialized literature for the identification down to the genus level of anamorphic fungi. The most abundant genus in this study were Penicillium(80,2%) and Mucor(8,1%). (AU)

Biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos a base de bacterias utilizadas como bioproductos / Bioremediation of soils contaminated with hydrocarbons based on bacteria used as bioproducts / Biorremediação de solos contaminados com hidrocarbonetos a base de bactérias

Resumen Introducción. La explotación de petróleo y sus derivados en Ecuador, mantiene un historial negativo en relación con la destrucción de hábitats junto con la formación de pasivos ambientales o piscinas de crudo que han contaminado los suelos y agua de la región. La búsqueda de nuevos tratamientos de biorremediación se ha incrementado en los últimos años por la necesidad de realizar trabajos de limpieza más rápidos y de bajo costo, utilizando de forma estratégica microorganismos, plantas o biocompuestos para disminuir la contaminación por hidrocarburos de petróleo, metales pesados y otros compuestos. Objetivo. Determinar la capacidad para biodegradar hidrocarburos a base de bacterias nativas aisladas de suelos contaminados con petróleo. Materiales y métodos. Bajo un enfoque cuantitativo, en la modalidad experimental de tipo exploratoria, se utilizaron 81 bacterias aisladas a partir de suelos contaminados con petróleo. Los parámetros medidos fueron el diámetro de crecimiento de la colonia bacteriana y la formación del halo de degradación. Resultados. Las bacterias estudiadas presentaron diversidad fenotípica y metabólica, siendo AX15, AX67 y AX87 las que crecieron de mejor manera, en los medios de cultivo preparados con extractos de suelos con diferentes concentraciones de hidrocarburos. Conclusiones. Este estudio demuestra la factibilidad de usar un bioproducto basado en bacterias para la implementación de programas de biorremediación in situ o ex situ en la recuperación de suelos contaminados con hidrocarburos.

Abstract Introduction. The exploitation of oil and its derivatives in Ecuador, maintains a negative record in relation to the destruction of habitats along with the formation of environmental liabilities or pools of crude oil that have contaminated the soil and water of the region. The search for new bioremediation treatments has increased in recent years due to the need to perform more rapid and low-cost cleaning works, strategically using microorganisms, plants or biocomposites to reduce the contamination by oil, heavy metals and petroleum and other compounds. Objective. To determine the capacity to biodegrade hydrocarbons based on native bacteria isolated from soils contaminated with oil. Materials and methods. Under a quantitative approach, in the experimental modality of exploratory type, 81 isolated bacteria were used from soils contaminated with petroleum. The parameters measured were the growth diameter of the bacterial colony and the formation of the degradation halo. Results. The bacteria studied had phenotypic and metabolic diversity, being AX15, AX67 and AX87 those that grew better, in culture media prepared with soil extracts with different concentrations of hydrocarbons. Conclusions. This study demonstrates the feasibility of using a bioproduct based on bacteria for the implementation of in situ or ex situ bioremediation programs in the recovery of soils contaminated with hydrocarbons.

Resumo Introdução. A exploração de petróleo e seus derivados no Equador mantém um histórico negativo em relação à destruição do habitat, juntamente com a formação de passivos ou poças de óleo que contaminaram o solo e a água na região ambiental. A busca por novos tratamentos de biorremediação tem aumentado nos últimos anos pela necessidade de realizar um trabalho mais rápido de limpeza e barata, usando estrategicamente microrganismos, plantas ou biocompósitos para reduzir a poluição por hidrocarbonetos de petróleo, metais pesados e outros compostos. Objetivo. Determinar a capacidade de biodegradar hidrocarbonetos com base em bactérias nativas isoladas de solos contaminados com óleo. Materiais e métodos. Sob abordagem quantitativa, na modalidade experimental do tipo exploratório, foram utilizadas 81 bactérias isoladas de solos contaminados com petróleo. Os parâmetros medidos foram o diâmetro de crescimento da colônia bacteriana e a formação do halo de degradação. Resultados. As bactérias estudadas apresentaram diversidade fenotípica e metabólica, sendo as AX15, AX67 e AX87 aquelas que cresceram melhor, em meios de cultura preparados com extratos de solo com diferentes concentrações de hidrocarbonetos. Conclusões. Este estudo demonstra a viabilidade da utilização de um bioproduto à base de bactérias para a implementação de programas de biorremediação in situ ou ex situ na recuperação de solos contaminados com hidrocarbonetos.

Biodégradation of cyanide via recombinant cyanide dehydratase from Bacillus pumilus expressed heterologously in Escherichia coli / Biodegradación de cianuro por la enzima cianuro dihidratasa de Bacillus pumilus expresada heterologamente en Escherichia coli

ABSTRACT Despite its high toxicity, cyanide is used in several industrial processes, and as a result, large volumes of cyanide wastewater need to be treated prior to discharge. Enzymatic degradation of industrial cyanide wastewater by cyanide dihydratase, which is capable of converting cyanide to ammonia and formate, is an attractive alternative to conventional chemical methods of cyanide decontamination. However, the main impediment to the use of this enzyme for the biodegradation of cyanide is its intolerance to the alkaline pH at which cyanide waste is kept and its low thermoresistance. In the present study, the catalytic properties of whole Escherichia coli cells overexpressing a cyanide dihydratase gene from Bacillus pumilus were compared to those of the purified enzyme under conditions similar to those found in industrial cyanide wastewater. In addition, the capacity of whole cells to degrade free cyanide in contaminated wastewater resulting from the gold mining process was also determined. The characteristics of intracellular enzyme, relative to purified enzyme, included increased thermostability (>60% activity at 50°C), as well as greater tolerance to heavy metals, and to a lesser extent pH (20% activity remaining at pH 9.0) On the other hand, enzymatic degradation of 70% of free cyanide (initial concentration 528 mM) in the industrial sample was achieved only after dilution. Nevertheless, the increased thermostability observed for intracellular CynD suggest that whole cells of E. coli overexpressing CynD are suited for process that operate at elevated temperatures (50°C), a limitation observed for the purified enzyme.

RESUMEN A pesar de su alta toxicidad, el cianuro es usado en diversos procesos industriales, y como resultado, grandes volúmenes de aguas residuales de cianuro deben ser tratados antes de su descarga. Una alternativa atractiva a los métodos químicos convencionales de descontaminación es la degradación enzimática por la enzima cianuro dihidratasa, la cual es capaz de convertir cianuro en amonio y ácido fórmico. No obstante, la inactivación de esta enzima a pH superior a 8.5 y su poca termoestabilidad han sido el principal impedimento para la implementación exitosa de esta alternativa de biorremediación. En el presente estudio, las propiedades catalíticas de células completas de Escherichia coli que sobre expresan el gen de cianuro dihidratasa de Bacillus pumilus se estudian bajo condiciones similares a las encontradas en aguas residuales industriales de cianuro y los resultados se discuten en comparación con las de la enzima purificada. Además, se determinó la capacidad de las células completas para degradar el cianuro libre en aguas residuales resultantes del proceso de extracción de oro. Las características de la enzima intracelular, relativa a la enzima purificada, incluyeron un incremento en la termoestabilidad (>60% actividad a 50°C), así como mayor tolerancia a metales pesados y en menor medida al pH (20% actividad residual a pH 9.0). Por otra parte, la degradación enzimática del 70% del cianuro libre en la muestra industrial (concentración inicial 528 mM) se logró solo después de la dilución de la muestra. Sin embargo, el incremento en la termoestabilidad observado para CynD intracelular sugiere que las células completas de E. coli que sobre expresan CynD son adecuadas para procesos que operan a temperaturas elevadas (50°C), una limitación observada para la enzima purificada.

Aislamiento y caracterización de una bacteria marina degradadora de testosterona: Vibrio sp. N3 / Isolation and characterization of a marine testosterone-degrading bacterium: Vibrio sp. N3

Steroids, including testosterone, estrone, 17β-estradiol, estriol and 17β-ethinyl estradiol, are harmful not only to the population dynamics of aquatic life forms but also to public health. In this study, a marine testosterone-degrading bacterium (strain N3) was isolated from Nanao Island in the South China Sea. In addition, the strain could also use 17β-estradiol (E2), 17β-ethinyl estradiol (EE2), estriol (E3) or cholesterol as a sole carbon source. According to the 16S rRNA gene sequence analysis, strain N3 was identified as Vibrio sp. Further characterization showed that the strain is aerobic, gram-negative, and mobile and exhibits resistance to ampicillin, carbenicillin, penicillin and spectinomycin. For enhancing its capacity of testosterone degradation, the Plackett-Burman factorial design and the central composite design were used to optimize the culture condition. Under optimal conditions, 92% of testosterone was degraded by Vibrio sp. N3 in 48 h.

Los esferoides-que incluyen la testosterona, la estrona, el 17 β-estradiol, el estriol y el 17 p-etinilestradiol-son nocivos no solo para la población dinámica de las formas de vida acuática, sino también para la salud pública. En este estudio se aisló una bacteria marina degradadora de testosterona de la isla de Nanao, en el Mar del Sur de China, a la que se denominó cepa N3. Se determinó que esta cepa también podría usar 17 β-estradiol (E2), 17 p-etinilestradiol (EE2), estriol (E3) o colesterol como únicas fuentes de carbono. De acuerdo con el análisis de la secuencia del gen 16S rRNA, la cepa N3 se identificó como Vibrio sp. La caracterización adicional mostró que dicha bacteria es un organismo aerobio, gram negativo y móvil, y que presenta resistencia a ampicilina, carbenicilina, penicilina y espectinomicina. Para optimizar la condición de cultivo en relación con su capacidad de degradar la testosterona, se utilizaron el diseño factorial Plackett-Burman y el diseno compuesto central. En condiciones óptimas, el 92% de la testosterona fue degradada por Vibrio sp. N3 en 48 h.

Monitorización de la capacidad de degradación de las nuevas bacterias haloalcalifílicas resistentes a cloruro de tributiltina (TBTCl) en una ubicación contaminada por butiltina / Monitoring the degradation capability of novel haloalkaliphilic tributyltin chloride (TBTCl) resistant bacteria from butyltin-polluted site

Tributyltin (TBT) is recognized as a major environmental problem at a global scale. Haloalkaliphilic tributyltin (TBT)-degrading bacteria may be a key factor in the remediation of TBT polluted sites. In this work, three haloalkaliphilic bacteria strains were isolated from a TBT-contaminated site in the Mediterranean Sea. After analysis of the 16S rRNA gene sequences the isolates were identified as Sphingobium sp. HS1, Stenotrophomonas chelatiphaga HS2 and Rhizobium borbori HS5. The optimal growth conditions for biodegradation of TBT by the three strains were pH 9 and 7% (w/v) salt concentration. S. chelatiphaga HS2 was the most effective TBT degrader and has the ability to transform most TBT into dibutyltin and monobutyltin (DBT and MBT). A gene was amplified from strain HS2 and identified as TBTB-permease-like, that encodes an ArsB-permease. A reverse transcription polymerase chain reaction analysis in the HS2 strain confirmed that the TBTB-permease-like gene contributes to TBT resistance. The three novel haloalkaliphilic TBT degraders have never been reported previously.

Se considera a la tributiltina (TBT) como un problema medioambiental serio a escala global. Las bacterias haloalcalifílicas degradadoras de TBT pueden constituir un factor clave para remediar áreas contaminadas con dicho xenobiótico. En este estudio se aislaron 3 cepas de bacterias haloalcalifílicas procedentes de un sitio contaminado con TBT en el mar Mediterráneo. Tras analizar las secuencias del gen de 16S del ARNr, se identificaron los aislados como Sphingo-bium sp. HS1, Stenotrophomonas chelatiphaga HS2 y Rhizobium borbori HS5. Las condiciones de crecimiento óptimas para la biodegradación de TBT por parte de las 3 cepas fueron pH 9 y 7% (p/v) de concentración de sal. S. chelatiphaga HS2 fue el degradador de TBT más efectivo, con capacidad de transformar la mayor parte de ese compuesto en dibutiltina y monobutiltina (DBT y MBT). Se amplificó un gen de la cepa HS2, que fue identificado como tipo TBTB-permeasa, que codifica para una ArsB permeasa. Un análisis de la cepa HS2 por reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa (RT PCR) confirmó que el gen TBTB-permeasa contribuye a la resistencia al TBT. Estos 3 nuevos degradadores haloalcalifílicos de TBT no habían sido reportados previamente.

Discoloration of wastewater from a paint industry by the microalgae Chlorella sp / Decoloración de aguas residuales de una industria de pinturas por la microalga Chlorella sp

ABSTRACT Objective. Decoloring wastewater from a paint factory making use ofChlorella sp., microalgae as a biological way of treatment. Materials and methods. Samples of this microalgae previously cultivated with nourishing fertilizer under photoperiods of light and darkness were taken to test the microalgae Chlorella sp., initial concentration effect in the bioremoval process. For this purpose, it was cultivated in 0.10, 0.20 and 0.30 units of absorbance in bioreactors with 200 mL wastewater with and without nutrients. The biotest with the best rate of colour removal was chosen and the DBO5 and DQO were marked out. The immobilized Chlorella sp., in kappa carrageenan was also tested. Results. In the tests colour decrease percentage were 81.7, 69.7 and 58.3% without nutrients in the initial concentrations of 0.10, 0.20 and 0.30 units of absorbance respectively and 72.6, 69.0 and 86.8% for 0.10, 0.20 and 0.30 units of absorbance with nutrients respectively in the day of maximum growth. The immobilized microalgae score were 72.60% and 78.36% of color removal for 0.4 and 1.6 units of absorbance respectively. The higher colour removal test score was that with nutrients at 0.30 units of absorbance with several changes in DBO5 and DQO values. Conclusion. The biological wastewater treatment making use of Chlorella sp., microalgae can be considered as an effective choice in decolorating wastewater.

RESUMEN Objetivo. Decolorar aguas residuales obtenidas de una empresa de pinturas, empleando la microalga Chlorella sp., como medio biológico de tratamiento. Materiales y métodos. Muestras de la microalga previamente cultivada con fertilizante como nutriente y fotoperiodos de luz y oscuridad, se tomaron para evaluar el efecto de la concentración inicial de la microalga Chlorella sp., en el proceso de bioremoción. Para tal fin, esta se cultivó a 0.10, 0.20 y 0.30 unidades de absorbancia en biorreactores con 200 mL de aguas residuales en presencia y ausencia de nutrientes. Se seleccionó el bioensayo con mejores porcentajes de remoción del color y se le determinó el DBO5 y DQO. Chlorella sp., inmovilizada en kappa carragenina también se estudió. Resultados. Los porcentajes de reducción de color de los bioensayos en ausencia de nutrientes fueron de 81.7, 69.7 y 58.3% para las concentraciones iniciales de 0.10, 0.20 y 0.30 unidades de absorbancia respectivamente y en presencia de nutrientes fueron 72.6, 69.0 y 86.8% para 0.10, 0.20 y 0.30 unidades de absorbancia respectivamente, en el día de máximo crecimiento. Los resultados de la microalga inmovilizada fueron de 72.60% y 78.36% de remoción del color para 0.4 y 1.6 unidades de absorbancia respectivamente. El bioensayo con mayor rendimiento de remoción fue el realizado en presencia de nutrientes a 0.30 unidades de absorbancia con cambios importantes en los valores de DBO5 y DQO. Conclusión. El tratamiento biológico de aguas empleando la microalga Chlorella sp., puede considerarse una alternativa eficaz en la decoloración de aguas residuales.

Consorcio microbiano nativo con actividad catalítica para remoción de índigo y surfactantes en agua residual industrial textil a través de una matriz de inmovilización / Microbial consortium native catalytically active for removal of indigo and surfactants in textile industry wastewater through an immobilization matrix

El siguiente estudio tuvo como objetivo aislar seis diferentes cepas bacterianas provenientes de las descargas de agua utilizadas en la tintura de hilo con colorante índigo, que tuviesen capacidad de degradación de compuestos orgánicos del tinte índigo y tres surfactantes de tipo no iónicos. Igualmente, se evaluaron diferentes medios de soporte para inmovilizar las cepas seleccionadas. Las cepas con mejor capacidad de decoloración se combinaron para conformar cuatro consorcios (I, II, III, y IV) con el fin de potenciar el proceso de decoloración, considerando que la sinergia y el complemento de actividades metabólicas de cultivos mixtos dentro de una comunidad microbiana incrementan la eficiencia de remoción de carga orgánica. Los porcentajes de remoción que se alcanzaron fueron 64, 73, 76 y 59 %, respectivamente. Los cultivos individuales no presentaron porcentajes de remoción superiores a los reportados por los consorcios, lo que permite pensar en su utilización para la remoción de tintes índigos en aguas residuales.

The aim of this study was isolate six different bacterial strains from water discharges used in dyeing yarn with indigo, capable of degradation of organic compounds with indigo dye and three type nonionic surfactants. Similarly, various supporting media were evaluated for immobilizing the selected strains. Strains with better capacity were combined to form four consortia (I, II, III, and IV) in order to enhance the bleaching process, whereas synergy and complement metabolic activities of mixed cultures within a community increase microbial removal efficiency of organic load. Removal percentages were achieved which were 64, 73, 76 and 59%, respectively. Individual cultures showed no higher than rates reported by consortia removal, which suggests in its use for the removal of indigo dyes in wastewater.

BIODEGRADACIÓN DE RESIDUOS DE ESTACIONES DE SERVICIO Y LAVADEROS INDUSTRIALES POR LA CEPA Rhodococcus erythropolis ohp-al-gp / Biodegradation Waste of the Stations Service by Rhodococcus erythropolis ohp-al-gp

La cepa Rhodococcus erythropolis ohp-al-gp fue aislada de un suelo contaminado con aceite de turbinas de la zona norte de la provincia de San Cruz, Argentina. Dado su potencial en la bioremediación, el objetivo del trabajo fue conocer las habilidades para la degradación de compuestos puros y mezclas de hidrocarburos, como también degradación en presencia y ausencia de nitrógeno de gasoil medido por cromatografía gaseosa. La cepa posee la capacidad de utilización de los siguientes hidrocarburos: gasoil, kerosene, aceite lubricante, pristano, hexano, heptano, octano, pentadecano y hexadecano. La cepa R. erythropolis ohp-al- gp presenta un excelente potencial de biorremediación de hidrocarburos conflictivos como son los aceites lubricantes, su posible empleo en la eliminación de barros provenientes de lavados de motores o de estaciones de servicio sería su aplicación más importante. La velocidad de degradación, en condiciones óptimas de cultivo, le confiere una ventaja adicional. Además, posee una degradación baja en ausencia de nitrógeno, factor limitante y frecuente en los suelos patagónicos.

The strain Rhodococcus erythropolis ohp-al-gp was isolated from turbine oil contaminated soil from northern San Cruz province, Argentina. Because of its potential in bioremediation, the aim was to know the abilities for degradation of pure compounds and mixtures of hydrocarbons, as well as degradation in the presence and absence of diesel nitrogen measured by gas chromatography. The strain possesses the ability to use diesel, kerosene, lubricating oil, pristane, hexane, heptane, octane, pentadecane and hexadecane. R. erythropolis ohp-al-gp has excellent potential for bioremediation of hydrocarbons, which are conflictives as lubricating oils, their potential use in removing mud from washing engines or gas stations would be its most important application. The degradation rate in optimal culture conditions, gives it an additional advantage. It also has a low degradation in the absence of nitrogen, a frequent limiting factor in Patagonian soils.

Biodegradación del explosivo tetranitrato de pentaeritritol (PETN) por bacterias aisladas de ambientes mineros

El tetranitrato de pentaeritritol (PETN) es el detonante más energético y recalcitrante empleado en la actividad minera ya que posee cuatro grupos nitro unidos mediante enlaces éster; además es un contaminante orgánico persistente según el Convenio de Estocolmo. En el presente trabajo es evaluada la eficiencia de degradación del PETN por bacterias aisladas de ambientes mineros. En primer lugar se seleccionó las cepas con mayor crecimiento durante tres subcultivos en medio mínimo con PETN como única fuente de nitrógeno. Luego, se identificó mediante análisis del gen RNAr 16S las cepas Bacillus sp. J8A2 y Enterobacter sp. M1B. Las velocidades específicas de crecimiento fueron de 0.057 h-1 para J8A2 y 0.042 h-1 para M1B, y las velocidades específicas de degradación de 0.72 y 1.16 mmol de PETN/g de proteína.h, respectivamente. Además, el extracto crudo de la cepa J8A2 mostró una actividad específica (U) de 1.03 mmol de PETN/h y una actividad específica por proteína (U/g) de 138.6 mmol de PETN/g.h

Pentaerythritol tetranitrate (PETN) is the most energetic and recalcitrant detonating used in mining activity being that it has four nitro groups linked by ester bounds, also is considered a persistent organic pollutant in agreement with the Stockholm Convention. In this work the degradation efficiency of PETN by bacteria isolated from mining environments is evaluated. At first, strains that showed growth during three subcultures with PETN as unique source of nitrogen were selected. Before, we identified Bacillus sp. J8A2 and Enterobacter sp. M1B by the 16S rRNA gene partial sequences analysis. Specific growth rate were 0.057 h-1 for J8A2 and 0.042 h-1 for M1B, and specific rate of PETN degradation were 0.72 and 1.16 mmol of PETN/g of protein.h respectively. Moreover, crude extract of J8A2 strain showed a specific activity (U) of 1.03 mmol of PETN/h and a specific activity per protein (U/g) of 138.6 mmol of PETN/g.h

Biodegradation of phenol in static cultures by Penicillium chrysogenum ERK1: catalytic abilities and residual phototoxicity / Biodegradación de fenol en cultivos estáticos por Penicillium chrysogenum ERK1: habilidades catalíticas y fitotoxicidad residual

A phenol-degrading fungus was isolated from crop soils. Molecular characterization (using internal transcribed spacer, translation elongation factor and beta-tubulin gene sequences) and biochemical characterization allowed to identify the fungal strain as Penicillium chrysogenum Thorn ERK1. Phenol degradation was tested at 25 °C under resting mycelium conditions at 6, 30, 60, 200, 350 and 400 mg/l of phenol as the only source of carbon and energy. The time required for complete phenol degradation increased at different initial phenol concentrations. Maximum specific degradation rate (0.89978 mg of phenol/day/mg of dry weight) was obtained at 200 mg/l. Biomass yield decreased at initial phenol concentrations above 60 mg/l. Catechol was identified as an intermediate metabolite by HPLC analysis and catechol dioxygenase activity was detected in plate assays, suggesting that phenol metabolism could occur via ortho fission of catechol. Wheat seeds were used as phototoxicity indicators of phenol degradation products. It was found that these products were not phytotoxic for wheat but highly phytotoxic for phenol. The high specific degradation rates obtained under resting mycelium conditions are considered relevant for practical applications of this fungus in soil decontamination processes.

Un aislamiento fúngico capaz de degradar fenol como única fuente de carbono y energía fue aislado de suelos agrícolas. La caracterización molecular (basada en el empleo de secuencias de espaciadores de transcriptos internos, de factores de la elongación de la traducción y del gen de la beta-tubulina) y la caracterización bioquímica permitieron identificar a esta cepa como Penicillium chrysogenum Thom ERK1. Se estudió la degradación de fenol a 25 °C en cultivos estáticos con 6, 30, 60, 200, 350 y 400 mg/l de fenol inicial. El tiempo requerido para completar la degradación de fenol aumentó al elevarse las concentraciones iniciales de dicho compuesto. La máxima tasa de degradación específica (0,89978 mg de fenol/día/mg de peso seco) se obtuvo con 200 mg/l. El rendimiento en biomasa disminuyó con concentraciones Iniciales de fenol mayores de 60 mg/l. Se identificó al catecol como intermediarlo metabolico por HPLC y se observó actividad de catecol dioxigenasa en placa, lo que sugiere que el metabolismo de degradación del fenol ocurre vía orto fisión del catecol. Se utilizaron semillas de trigo como indicadores de fitotoxicidad de los productos de degradación. Estos productos no fueron fitotóxicos para trigo, mientras que el fenol mostró una alta fitotoxicidad. La alta tasa de degradación específica obtenida en condiciones estáticas resulta de gran interés para la aplicación de este hongo en procesos de descontaminación de suelos.

DEGRADACIÓN DEL ALDRÍN POR Bacillus licheniformis, AISLADO DEL AGUA Y SEDIMENTO DE LA CIENAGA GRANDE DE SANTA MARTA, COLOMBIA / Degradation of Aldrin by Bacillus licheniformis, Isolated from Water and Sediment from the Ciénaga Grande, Santa Marta, Colombia

Con el objeto de apoyar la utilización de microorganismos endémicos como alternativa para la degradación de contaminantes orgánicos persistentes, se aisló la bacteria Bacillus licheniformis, a partir de muestras de sedimento y agua del complejo lagunar de la ciénaga Grande de Santa Marta (CGSM), Caribe colombiano, capaz de tolerar y degradar en condiciones aerobias el plaguicida organoclorado aldrín. La CGSM se encuentra impactada en los últimos años por descargas de residuos orgánicos provenientes de los ríos de la sierra nevada de Santa Marta (SNSM) y el Magdalena (RM). Debido a esta problemática se realizó un bioensayo en el que se expuso a B. licheniformis a una concentración de 60 ng/L de aldrín, durante un período de 30 días se evaluó la capacidad degradadora de la bacteria sobre el organoclorado. La determinación de las concentraciones de aldrín se realizó con la técnica de cromatografía de gases. Los resultados mostraron que B. licheniformis posee capacidad degradadora de 24% de aldrín y que factores como exposición a luz solar y volatilización influyen en la degradación del organoclorado con una reducción adicional de 31%.

The bacterium Bacillus licheniformis was isolated from sediment and water samples from estuary lagoon Cienaga Grande de Santa Marta (CGSM), Colombian Caribbean. The aim of the work was to use this microorganism as an alternative in the degradation of organic persistent pollutants. B. licheniformis was able to tolerate aerobic conditions and concentrations of the pesticide organochlorine, aldrin. The test was made during 30 days with 60 ng/L of aldrin in order to evaluate the degradation capacity of this bacterium. Identification and isolation of B. licheniformis was made through morphological (Gram test), as well as biochemical characterization (BBL Crystal system). Aldrin concentration was determined by gas chromatography. Results show that B. licheniformis had a degradation capacity of 24% from total concentration. Factors like solar light exposition and volatilization had an extra influence of 31% on aldrin degradation.

Determinación de la eficiencia de dos tratamientos térmicos usados en paja de trigo para el cultivo de Pleurotus eryngii / Determination of the efficiency, of two thermal treatments used in wheat straw for the culture of Pleurotus eryngii

Como parte de una posible producción de basidiocarpos de Pleurotus eryngii en Chile, se seleccionó como sustrato paja de trigo. Como objetivo principal se evaluó la eficiencia de dos tratamientos térmicos, para reducir la carga microbiana del sustrato, además de determinar los cambios en la relación C:N antes y después a los tratamientos térmicos y cosechas de basidiocarpos. Al mismo tiempo, se determinó la eficiencia biológica de P. eryngii. En un primer tratamiento, partidas del sustrato fueron sometidas a ebullición directa por 1 h., y en un segundo se usó la pasteurización por 3 horas. El sustrato de ambos tratamientos se depositó en bolsas de nylon de 8 Kg y se sembraron con ®semilla¼ de P. eryngii y se incubaron hasta la obtención de basidiocarpos. Se determinó en el sustrato el C y N según Saavedra (1975), y la celulosa, hemicelulosa, lignina y extraíbles totales según métodos propuestos por las normas Tappi (2000). La mayor eficiencia biológica con P. eryngii, se logró en el sustrato sometido a pasteurización.

In an attempt to get a possible production of Pleurotus eryngii basidiocarps, wheat straw was selected as a substratum. The main purpose was to assess the efficiency of two thermal treatments in order to reduce the microbial load of the substratum as well as to detect any change in the C:N relation prior and after thermal treatments and basidiocarp harvests. Besides the biological efficiency of P.eryngii was determined. In a first treatment, some parties of the substratum were submitted to direct boiling for 1h. while in a second one, pasteurization was used for 3h. The resulting substrata of both treatments were kept in 8-kg nylon bags and then sowed with P.eryngii ®seed¼and later on incubated in order to get basidiocarps. C and N were determined in the substratum according to Saavedra (1975) while cellulose, hemicellulose, lignin and removable totals were determined following the methods proposed by Tappi standards (2000). The substratrum submitted to pasteurization revealed the highest biological efficiency with P.eryngii.

Biodegradación ee compuestos orgánicospersistenes (cop): i. el caso de los biffenilospoliclorados (pbb) / Biodegradation Of Persistent Organic Pollutants (POPs): I The Case Of Polychlorinated Biphenyls (PCB)

Los contaminantes orgánicos persistentes poseen propiedades tóxicas, son resistentes a la degradación, se bioacumulan y son transportados por el aire, el agua y las especies migratorias a través de las fronteras internacionales; en consecuencia se depositan lejos del lugar de su liberación, acumulándose en ecosistemas terrestres y acuáticos. Para atender a esta problemática a nivel mundial se firmó el 23 de mayo de 2001 el Convenio de Estocolmo. Aunque por ahora los COP estan prohibidos en la mayoria de los países, todavía existen en el mundo muchos sitios contaminados con estas sustancias. La remediación de sitios que presentan contaminantes orgánicos persistentes requiere consideraciones distintas a las contempladas en la recupe-ración por contaminación de hidrocarburos. El siguiente texto revisa la literatura sobre la biodegradación anaeróbica y aeróbica de los bifeniles policlorados (PCB) y las posibles estrategias para estimular dicha biodegradación. La degradación de los demás COP será descritas en textos adicionales.

Persistent organic pollutants are chemicals that are toxic to humans and wildlife, remain intact in the environment for long periods, accumulate in living organisms and can become widely distributed geographically by air, water or migrating species. As a result, these contaminants have been found all over the world including in places, such as the Polar Regions, which are very far from their application site. The Stockholm Convention was signed in 23/5/01 in order to cope with this international environmental problem. Although POPs were banned by most countries, there are still a lot of sites contaminated with these substances. The remediation of these sites is problematic and requires distinct considerations from those which are established for hydrocarbon remediation. This manuscript reviews the literature about anaerobic and aerobic biodegradation of polychlorinated biphenyls (PCB) and possible strategies to stimulate these processes. The degradation of the other POPs would be reviewed in additional texts.

Growth and biosurfactant synthesis by Nigerian hydrocarbon-degrading estuarine bacteria

The ability of microorganisms to degrade petroleum hydrocarbons is important for finding an environmentally-friendly method to restoring contaminated environmental matrices. Screening of hydrocarbon-utilizing and biosurfactant-producing abilities of organisms from an estuarine ecosystem in Nigeria, Africa, resulted in the isolation of five microbial strains identified as Corynebacterium sp. DDv1, Flavobacterium sp. DDv2, Micrococcus roseus DDv3, Pseudomonas aeruginosa DDv4 and Saccharomyces cerevisae DDv5. These isolates grew readily on several hydrocarbons including hexadecane, dodecane, crude oil and petroleum fractions. Axenic cultures of the organisms utilized diesel oil (1.0 % v/v) with generation times that ranged significantly (t-test, P < 0.05) between 3.25 and 3.88 day, with concomitant production of biosurfactants. Kinetics of growth indicates that biosurfactant synthesis occurred predominantly during exponential growth phase, suggesting that the bioactive molecules are primary metabolites. Strains DDv1 and DDv4 were evidently the most metabolically active in terms of substrate utilization and biosurfactant synthesis compared to other strains with respective emulsification index of 63 and 78 %. Preliminary biochemical characterization indicates that the biosurfactants are heteropolymers consisting of lipid, protein and carbohydrate moieties. The hydrocarbon catabolic properties coupled with biosurfactant-producing capabilities is an asset that could be exploited for cleanup of oil-contaminated matrices and also in food and cosmetic industries. Rev. Biol. Trop. 56 (4): 16031611. Epub 2008 December 30.

La capacidad de los microorganismos para degradar hidrocarburos del petróleo es de gran importancia para hallar un método aceptable y ambientalmente amigable para la restauración de terrenos ambientalmente contaminados. Al investigar las capacidades de los organismos de un ecosistema de estuario que utilizan hidrocarburos y producen biosurfactantes, se produjo como resultado el aislamiento de cinco cepas microbianas identificadas como Corynebacterium sp. DDv1, Flavobacterium sp. DDv2, Micrococcus roseus DDv3, Pseudomonas aeruginosa y DDv4 Saccharomyces cerevisiae DDv5. Estas cepas crecieron fácilmente en varios hidrocarburos incluyendo hexadecanos, dodecanos, petróleo crudo y fracciones de petróleo. Los cultivos axénicos de organismos utilizaron diesel (1.0% v/v) con períodos por generación con ámbitos significativos (t-test, P <0.05) de entre 3.25 y 3.88 días, con la consiguiente producción de bio-surfactantes. La cinética del crecimiento indica que la síntesis de bio-surfactante se produjo principalmente durante la fase de crecimiento exponencial, lo que sugiere que las moléculas bioactivas son metabolitos primarios. Las cepas DDv1 y DDv4 fueron evidentemente las más metabólicamente activas en términos de utilización del sustrato y la síntesis de bio-surfactantes en comparación con otras cepas con índices respectivos de emulsificación de 63 y 78%. La caracterización bioquímica preliminar indica que los bio-surfactantes son heteropolímeros constituidos de fracciones de lípidos, proteínas y carbohidratos. Las propiedades catabólicas de los hidrocarburos, junto con las capacidades de producción de bio-surfactantes, es una ventaja que puede ser aprovechada para la limpieza de terrenos contaminados con petróleo y también en la industria alimentaria y cosmética.

Diversidad bacteriana en un biorreactor de lecho fluidificado durante el tratamiento de agua contaminada con nafta / Bacterial diversity in a fluidized bed bioreactor (FBR) treating gasoline-contaminated groundwater

El objetivo principal de esta investigación fue determinar la diversidad bacteriana del proceso de biorremediación de agua contaminada con nafta en un biorreactor de lecho fluidificado en el Recinto Universitario de Mayagüez, de la Universidad de Puerto Rico. El aislamiento y la caracterización de las colonias bacterianas del sistema de biorremediación fueron realizados en medio R2A. Las pruebas morfológicas incluyeron la determinación de la morfología celular y de las colonias, y la reacción frente a la coloración de Gram. Las propiedades fisiológicas se determinaron usando el sistema Biolog® y sobre la base de la habilidad para desarrollar en medio mínimo con nafta como única fuente de carbono. La caracterización molecular se llevó a cabo por BOX-PCR y por análisis de secuencia del ADNr 16S mediante la técnica de ARDRA (amplified ribosomal DNA restriction analysis). De los 162 morfotipos de colonias aislados, 75% fueron bacilos gram-negativos, 19% bacilos gram-positivos, 5% cocos gram-negativos y 1% cocos gram-positivos. Según el análisis ARDRA, estos morfotipos se distribuyeron en 90 grupos genéticos, de los cuales 53% incluyeron cepas con crecimiento en nafta. Las 86 cepas que crecieron en nafta presentaron 52 patrones de amplificación, los que a través de BOX-PCR se agruparon en 50 grupos metabólicamente no relacionados. El alto nivel de diversidad microbiana observado en el reactor permitió la remoción del contaminante y, al parecer, fue importante para la operación estable y eficiente del sistema.

The main objective of this research project was to determine the bacterial diversity during the process of bioremediation of water contaminated with gasoline in a fluidized bed reactor at Mayagüez, PR. Isolation and characterization of bacterial populations from the bioremediation system was performed on R2A medium. Morphological tests included cellular and colonial shape and reaction to Gram coloration. Physiological properties were determined by using carbon utilization profiles (Biolog®) and by the ability of axenic cultures to use gasoline as the sole carbon source. Molecular characterization was performed by BOX-PCR and 16S rDNA sequence analysis (ARDRA). From a total of 162 distinctive isolates, 75% were gram-negative bacilli, 19% gram-positive bacilli, 5% gram-negative cocci and 1% gram-positive cocci. The 162 axenic cultures corresponded to 90 different genetic groups; 53% of which included strains with growth in gasoline as sole carbon source. The 86 strains capable of growing in gasoline corresponded to 52 different amplification patterns in BOX-PCR; which were not metabolically related (Biolog® system). The high degree of microbial diversity in the FBR allowed efficient and stable hydrocarbon removal throughout the operation of the system.

Diversity and effectiveness of tropical mangrove soil microflora on the degradation of polythene carry bags

The diversity and load of heterotrophic bacteria and fungi associated with the mangrove soil from Suva, Fiji Islands, was determined by using the plate count method. The ability of the bacterial isolates to produce various hydrolytic enzymes such as amylase, gelatinase and lipase were determined using the plate assay. The heterotrophic bacterial load was considerably higher than the fungal load. There was a predominance of the gram positive genus, Bacillus. Other genera encountered included Staphylococcus, Micrococcus, Listeria and Vibrio. Their effectiveness on the degradation of commercial polythene carry bags made of high density polyethylene (HDPE) and low density polyethylene (LDPE) was studied over a period of eight weeks in the laboratory. Biodegradation was measured in terms of mean weight loss, which was nearly 5 % after a period of eight weeks. There was a significant increase in the bacterial load of the soil attached to class 2 (HDPE) polythene. After eight weeks of submergence in mangrove soil, soil attached to class 1 and class 3 polythene mostly had Bacillus (Staphylococcus predominated in class 2 polythene). While most of the isolates were capable of producing hydrolytic enzymes such as amylase and gelatinase, lipolytic activity was low. Class 2 HDPE suffered the greatest biodegradation. Rev. Biol. Trop. 55 (3-4): 777-786. Epub 2007 December, 28.

Se determinó la diversidad y la carga de bacterias heterotróficas, así como los hongos asociados al suelo del manglar de Suva, Islas Fiji, utilizando el método de conteo de placas, usado también para medir la capacidad de bacterias aisladas para producir enzimas hidrolíticas como amilasa, gelatinasa y lipasa. La carga bacteriana heterotrófica resultó ser considerablemente más alta que la carga funguicida. Hubo predominancia de bacterias "Gram-positivas" del género de Bacillus. Otros géneros encontrados fueron Staphylococcus, Micrococcus, Listeria y Vibrio. La eficacia de esta microflora en la degradación del polietileno comercial de bolsas hechas de polietileno de alta densidad (HDPE) y de baja densidad (LDPE) fue estudiada en el laboratorio por un periodo de ocho semanas. La biodegradación fue medida en términos de pérdida de peso, la cual indicó una disminución del 5 %. Después de ocho semanas en el suelo de un manglar, el polietileno clase 1 y clase 3 contenía fundamentalmente Bacillus, pero en el polietileno clase 2 predominó el género Staphylococcus. Mientras que la mayoría de bacterias aisladas fueron capaces de producir enzimas hidrolíticas como la amilasa y la gelatinasa, la actividad lipolítica fue muy baja. La clase 2 (HDPE) experimentó la mayor biodegradación.

Aislamiento y caracterización de micromicetos biodegradadores de polietileno

La biodegradación del polietileno por microorganismos es una solución para la reducción de la contaminación por plásticos. En el presente trabajo se muestran los resultados del aislamiento y caracterización de cepas de hongos capaces de degradar el polietileno, así como la determinación de las condiciones de pH y temperatura en las que se logran la mayor actividad. Los hongos fueron aislados de productos elaborados con polietileno obtenidos de relleno sanitario, la identificación taxonómica en base a características macroscópicas del crecimiento en placa petri y el estudio microscópico empleando la técnica de microcultivo en lámina. La actividad biodegradadora se determinó con la técnica de Kavelman y Kendrick, a temperaturas entre 20 y 30 °C y a pH 4,5 8,0. Veinte cepas de micromicetos fueron aisladas e identificadas, en 5 (25%) se evidencio la capacidad de biodegradar el polietileno a 20 °C, siendo el pH 6,5 el óptimo, la cepa de mayor rendimiento pertenece a la especie de Aspergillus flavus. A temperatura de 30 °C, 6 (30%) cepas evidenciaron actividad degradadora, siendo pH 6,5 el óptimo, la cepa de mayor rendimiento fue la misma del caso anterior.

The polyethylene biodegradation by microorganisms is a solution for the reduction of the plastics pollution. Isolation and characterization of the fungi capable to degrade the polyethylene are reported, as well as the conditions of pH and temperature in which they showed the higher activity. Fungi were isolated from polyethylene products obtained of sanitary landfill; the identification was realized in base to growth in petri plate and the technique of microculture in sheet. Biodegradative activity was determined with the Kavelman and Kendrick technique, for temperatures between 20 and 30 °C and to pH 4,5 8,0. Twenty strains of micromicete were isolated and identified. Five strain (25%) shown polyethylene biodegradative capacity to 20 °C, and pH 6,5. Six strain (30%) showed activity biodegradative to 30 °C, and pH 6,5. In both cases, Aspergillus flavus was the strain with greater performance.

Microbial dehalogenation of polychlorinated biphenyls in aerobic conditions / Dehalogenación microbiana de bifenilos policlorados en condiciones aeróbicas

From soils contaminated with polychlorinated biphenils (PCBs) a strain of Alcaligenes sp. able to grow in a mineral medium with a commercial mixture of PCBs as carbon source was isolated. This strain consumed up to 200 ppm in seven days in laboratory conditions. After 24 h of incubation, some new congeners of PCBs could be recognized by mass spectrometry. Through the identification of these compounds it was possible to postulate examples of possible transformations by dechlorinations of penta- and tetra-chlorinated congeners into tri-chlorinated ones. The properties of the isolated strain are appropriate for bioremediation of contaminated areas and also for using in bioreactors in order to remove the xenobiotic chemical.

A partir de suelos contaminados con bifenilos policlorados (PCBs) se aisló una cepa de Alcaligenes sp. capaz de crecer en medio mineral con una mezcla comercial de PCBs como fuente de carbono. Esta cepa consumió hasta 200 ppm de PCBs en siete días de incubación en condiciones de laboratorio. En 24 horas de incubación se han podido detectar nuevos congéneres de PCBs mediante espectrometria de masa. La identificación de estos compuestos ha permitido postular transformaciones de congéneres penta- y tetra-clorados que originarían derivados triclorados. Las propiedades de la cepa aislada son apropiadas para biorremediación y para su uso en biorreactores para eliminar estos compuestos xenobióticos.