Anaerobic degradation of anionic surfactants by indigenous microorganisms from sediments of a tropical polluted river in Brazil / Degradación anaeróbica de tensioactivos aniónicos en microorganismos autóctonos de los sedimentos de un río tropical contaminado en Brasil

Linear alkylbenzene sulfonate (LAS) is widely used in the formulation of domestic and industrial cleaning products, the most synthetic surfactants used worldwide. These products can reach water bodies through the discharge of untreated sewage or non-effective treatments. This study evaluates the ability of the microorganisms found in the Tietê river sediment to degrade this synthetic surfactant. The experiment was conducted in a bioreactor, operated in batch sequences under denitrifying conditions, with cycles of 24 hours and stirring at 150rpm, using 430mL of sediments and 1 070mL of a synthetic substrate consisting of yeast extract, soluble starch, sodium bicarbonate and sucrose. LAS was added at different concentrations of 15mg/L and 30mg/L. The reactor operation was divided into the biomass adaptation to the synthetic substrate without LAS and three experimental conditions: a) addition of 15mg/L of LAS; b) 50% reduction the co-substrate concentration and 15mg/L of LAS, and c) addition of 30mg/L of LAS and 100% co-substrate concentration. The results showed that the degradation efficiency of LAS was directly related to the addition of co-substrates and the population of denitrifying bacteria. The removal of LAS and nitrate can be achieved simultaneously in wastewater with low organic loads. The reduction in the co-substrates concentration was directly influenced by the number of denitrifying bacteria (2.2x10(13) to 1.0x10(8)MPN/gTVS), and consequently, LAS degradation (60.1 to 55.4%). The sediment microorganisms in the Tietê river can be used as an alternative inoculum in the treatment of wastewater with nitrate and LAS contamination.

El alquilbenceno sulfonato lineal (LAS) es el tensoactivo sintético más usado en todo el mundo en los produtos de limpeza domestica e industrial y puede llegar a las masas de agua a través de la descarga de aguas residuales sin tratamiento o con un tratamiento ineficaz. El objetivo del estudio consistió en evaluar la capacidad de la microbiota presente en el sedimento del río Tietê en la degradación del tensoactivo anionico - LAS. El experimento se llevó a cabo en un bioreactor de lotes secuenciales en condiciones de desnitrificación con ciclos de 24 horas, agitación de 150rpm, usando 430mL de sedimento y 1 070mL de sustrato sintético constituido por extracto de levadura, almidón soluble, bicarbonato de sodio y sacarosa. El LAS fue añadido a diferentes concentraciones de 15mg/L y 30mg/L. El funcionamiento del bioreactor se dividió en la adaptación de la biomasa con sustrato sintético sin LAS y tres condiciones experimentales: A) adición de 15mg/L de LAS; B) 15mg/L de LAS y reducción del 50% de la concentración del co-sustrato y C) 30mg/L de LAS y la concentración de 100% de co-substrato. Los resultados obtenidos muestran que la eficiencia en la degradación del LAS está directamente relacionada con la población de bacterias desnitrificadoras y que el sedimento del río Tietê se puede utilizar como inóculo en el tratamiento de LAS en condiciones desnitrificadoras. La población de bacterias fue capaz de degradar el LAS independiente de la fuente de carbón adicionada. La remoción de LAS y de nitrato se puede lograr simultáneamente en aguas residuales con una baja carga orgánica. La reducción de la concentración del co-sustrato fue influenciado directamente por la población de bacterias desnitrificantes (2.2x10(13) a 1.0x10(8)MNP/gTVS) y por lo tanto la degradación de LAS (60.1-55.4%). Los microorganismos en el sedimento del río Tietê se pueden usar como inóculo alternativo para el tratamiento de efluentes contaminados con nitrato y LAS.

Asociación molecular y función del agente tensioactivo pulmonar de ternera / Molecular association and function of calf lung surfactant

El agente tensioactivo pulmonar es un material compuesto de fosfolípidos, lípidos neutros y proteínas que se encuentra en la superficie alveolar de los pulmones y facilita la ventilación alveolar. La organización molecular de los componentes del agente tensioactivo aislado de pulmones de ternera fue analizada por calorimetría diferencial de barrido y por dispersión dinámica de luz y posteriormente comparada con los componentes organizados en liposomas uni y multilamelares; además, se probó la actividad de superficie al desarrollar en cobayos el síndrome de dificultad respiratoria. Los estudios de calorimetría mostraron que las interacciones lípido-proteína fueron considerablemente abatidas en el agente tensioactivo nativo, en comparación con las del agente tensioactivo en forma de liposomas uni o multilamelares. Los experimentos de dispersión dinámica de luz indicaron que el agente tensioactivo nativo tiene forma fibrilar con interacciones limitadas entre lípidos y proteínas, lo que sugiere que se encuentra organizado en una estructura en forma de reja formando una película de estructura estable. Los resultados obtenidos resaltan la importancia de la organización molecular del agente tensioactivo. Cuando éste fue usado para tratar a los animales con síndrome de dificultad respiratoria, los valores del pH arterial y de PaCO2 mejoraron casi hasta alcanzar los valores normales; cuando se utilizó el agente tensioactivo reconstituído como liposomas uni o multilamelares, los animales no se recuperaron. Es importante enfatizar que el método seguido en el protocolo de aislamiento del agente tensioactivo pulmonar de ternera permitió obtenerlo en una forma fisiológicamente activa.

Surfactant, a highly surface-active material composed of phospholipids, neutral lipids and proteins, lines the lungs' alveolar surface facilitating alveolar ventilation. The molecular organization of surfactant components isolated from calf-lungs was analyzed by differential-scanning calorimetry and dynamic light-scattering, and subsequently compared to surfactant components organized in uni and multilamellar liposomes. The respiratory distress syndrome developed in adult guinea pigs was used for assessing surfactant activity. Calorimetry studies showed that lipid-protein interactions were considerably abated in native surfactant as compared to those of surfactant in uni or multi-lamellar liposomes. Light-scattering experiments indicated that native surfactant has a fibrillar shape with limited lipid-protein interactions, suggesting that it is organized in a lattice-like structure forming a stable film. These findings underscore the importance of the native molecular organization of surfactant. When surfactant reconstituted as uni- or multilamellar liposomes was administred to animals under respiratory distress, they did not recover. In contrast, when native surfactant was used to treat sick animals, arterial pH and PaCO2 values improved, almost reaching normal values. It is important to emphasize that fewer steps in the protocol for isolation of calf lung surfactant made it possible to obtain it in a physiologically active molecular form.