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.

Contaminación, disruptores endocrinos y cáncer / Contamination, endocrine disruptors and cancer

Desde mediados del siglo XX numerosas especies, muy diferentes entre sí y ubicadas en todas las áreas y rincones del planeta, comenzaron a presentar diversas alteraciones, muchas de las cuales sugerían estar relacionadas con trastornos del sistema endocrino. Las investigaciones demostraron que tales alteraciones eran producidas por la exposición a diferentes sustancias químicas contaminantes, las cuales podían alterar la salud y producir graves enfermedades. Dentro de ellas destacó un grupo heterogéneo de compuestos con estructuras químicas muy diferentes, capaces de actuar a dosis muy bajas, mostrar distintos mecanismos de acción y ser capaces de alterar el equilibrio hormonal, por lo que se les denominó “disruptores endocrinos químicos”. Estas sustancias, al ser liberadas al medioambiente o formar parte de objetos, alimentos o medicinas, constituyen un gran riesgo para los seres humanos y toda la vida del planeta, produciendo no solo disfunciones endocrinas sino también diferentes tipos de cáncer, destacando los más frecuentes. A pesar de la trascendencia y significado del impacto de estos compuestos, ellos no son suficientemente conocidos ni entendidos, por lo que el objetivo de esta revisión es mostrar su origen e impacto en la salud humana, resaltando su papel como inductores de cáncer, lo cual ha motivado múltiples investigaciones clínicas y biológicas.

Since the mid-twentieth century, many species, very different from each other and located in all areas and corners of the planet, began presenting various alterations, many of which suggested to be related to endocrine disorders. Research has shown that such alterations were caused by exposure to various chemical contaminants that could affect the health and cause serious illnesses. Among them stands a diverse and large group of compounds, with very different chemical structures, capable of altering the hormonal balance, act at very low doses and with different mechanisms of action, that are called “endocrine disrupting chemicals”. When released into the environment or as part of objects, food or medicines, constitute a major risk to animals and humans, which produces not only endocrine dysfunctions but also different cancers, which include the most common types. Despite the importance and significance of the impact of these compounds, they are not sufficiently known or understood, so the aim of this review is to show their origin and impact in the field of human health, highlighting their role as inducers of cancer, which has led to multiple clinical and biological investigations.