U N PS JB

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BIODEGRADACIÓN DE HIDROCARBUROS BIODEGRADACIÓN DE HIDROCARBUROS EN LA PATAGONIA SEMIÁRIDA: EN LA PATAGONIA SEMIÁRIDA: APLICACIONES PRÁCTICAS E APLICACIONES PRÁCTICAS E

INVESTIGACIÓNINVESTIGACIÓN

Paola A. Haro1, Roxana A. Silva2, Adrián F. Alvarez1, Héctor M. Alvarez2

1Laboratorio- Investigación Oil M&S 2Centro Regional de Investigación y Desarrollo

Científico- Tecnológico (CRIDECIT), Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Nacional de la

Patagonia San Juan Bosco

Organización de la presentación:

1.Presentación CRIDECIT (UNPSJB)

2.Convenio de Trabajo (I & D) con la empresa OIL M&S

3.Aspectos generales de la biodegradación de hidrocarburos y biorremediación

4.Potencialidad de bacterias autóctonas de la Patagonia semiárida para biorremediación (líneas de investigación en curso)

5.Comentarios finales

Centro Regional de Investigación y Centro Regional de Investigación y Desarrollo Científico Tecnológico Desarrollo Científico Tecnológico

(CRIDECIT)(CRIDECIT)Facultad de Ciencias NaturalesFacultad de Ciencias Naturales

Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Universidad Nacional de la Patagonia San Juan BoscoBosco

Comodoro Rivadavia- ChubutComodoro Rivadavia- Chubut

U.N.P.S.J .B.

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Formación de un grupo interdisciplinario

BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL

Convenio de Trabajo (I & D)

BIORREMEDIACIÓN:

Se puede definir como el uso de organismos vivos para la eliminación de sustancias contaminantes o peligrosas del

ambienteProceso natural que

depende de:• Población microbiana del lugar

• Tipo de ambiente, tipo de suelo

• Factores abióticos del lugar

• Tipo y concentración del contaminante

BIORREMEDIACIÓN

Ventajas:

• Proceso biológico sustentable

• Produce la remoción o destrucción del contaminante

• Es posible tratar grandes áreas con poco impacto o alteración del ambiente

Limitaciones:

• Generalmente es relativamente lento

• Su éxito depende del tipo de suelo y demás condiciones del ambiente

MÉTODOS DE BIORREMEDIACIÓN:

Atenuación natural:

Funciona con procesos naturales del ambiente y con la comunidad microbiana autóctona pre-existente

Bioestimulación:

Se concentra en la comunidad microbiana autóctona pre-existente, estimulando su actividad mediante la manipulación de las condiciones locales

Bioaumentación:

Se basa en la introducción de microorganismos seleccionados en al laboratorio en el sitio contaminado para la acelerar la remediación

Finalidad de la bioestimulación y la bioaumentación:

• Aumentar la eficiencia y la rapidez del proceso de remediación

Sitio contaminado

Diagnóstico inicial

Elaboración del programa de tratamiento-

Formulación de un plan de acción

Desarrollo del tratamiento

Seguimiento y monitoreo del tratamiento

Replanteo del plan

CO2 + H2O

BiomasaHIDROCARBUROS

DEGRADACION DE HIDROCARBUROS TOTALES

Mayo 33510 mg/Kg

Julio 23000 mg/Kg

Diciembre 22813 mg/Kg

15000

25000

35000

tiempo (meses)

TP

H (

mg

/Kg

)

RECUENTOS BACTERIANOS- BAH y BDH

Diciembre

Julio

Mayo

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

5,50

6,00

6,50

tiempo (meses)

log

UF

C/g

su

elo

BAH

BDH

Bacterias actinomycetes

autóctonas

Bacterias del género Rhodococcus

Grupo de Trabajo

Proyectos de Investigación

Investigación básica

Investigación aplicada

Conocer aspectos básicos de la fisiología, bioquímica y genética de las bacterias actinomycetes, que permitan

el diseño de estrategias adecuadas de utilización de estos microorganismos en procesos de aplicación

biotecnológica.

Patagonia semiárida (Argentina)

• Bajo contenido de humedad (precipitaciones por debajo de 250

mm/año)

• Suelos expuestos a fuertes vientos

• Temperaturas entre – 3º to 35º C (temperatura media anual 10° C)

• Bajas concentraciones de materia orgánica

• Bajas concentraciones de nutrientes (nitrógeno y fósforo)

Metabolismo y transformación de hidrocarburos en componentes

celulares (lípidos)

Se estudia la flexibilidad metabólica de bacterias actinomycetes para la degradación de hidrocarburos y

producción de lípidos.

HIDROCARBUROS

Rhodococcus, Mycobacterium, Nocardia

spp.

O

O

CO

O

Mecanismos de adaptación de las bacterias Rhodococcus a los principales estrés ambientales de los suelos de la

Patagonia semiárida

• Capacidad de adaptación del estado energético de los microorganismos bajo las

condiciones fluctuantes del ambiente

• Mecanismos de adaptación de Rhodococcus sp. a la aridez del suelo.

Aislamiento y caracterización de bacterias actinomycetes de muestras de suelo de la

Patagonia semiárida:

• Se han aislado y analizado 646 cepas bacterianas autóctonas. Se han seleccionado 7 cepas con capacidad de acumular lípidos para estudios posteriores de los géneros

Rhodococcus, Streptomyces y Planococcus.

• Se esta evaluando la capacidad de estas cepas para degradar diferentes hidrocarburos y de transformarlos en lípidos intracelulares,

así como su potencial para tecnologías ambientales y para la producción de

bioproductos.

Características deseables para la selección de bacterias degradadoras:

• Fáciles de cultivar y manipular en el laboratorio

• Crecimiento rápido

• Capacidad metabólica amplia

• Tolerancia a los estrés ambientales característicos del lugar

• Activas bajo diferentes condiciones del ambiente

• Conocimiento de base disponible

• Especies no ligadas a patógenos humanos y animales

Características deseables para la selección de bacterias degradadoras:

• Especies no ligadas a patógenos humanos y animales

Cepa EF1

Cepa 006

Cepa F7

Klebsiella oxytoca

Rhodococcus sp.

Ensayos de biodegradación de hidrocarburos en

microcosmos

COMENTARIOS FINALES…

• Abordaje interdisciplinario de los procesos de biorremediación

• Desarrollo de investigación aplicada sobre microorganismos autóctonos de la Patagonia semiárida (mejorar el conocimiento de nuestros recursos)

• Fortalecimiento de la investigación básica sobre la temática

• Contribuir al desarrollo local de emprendimientos en Biotecnología a partir de la formación de recursos humanos especializados

• Integración de los sectores académico-científico y el productivo en la región

Grupo de Trabajo:Roxana A. SilvaAdrián F. AlvarezEliana MartinezMarisa HerreroSoledad VillalbaSusana Bequer UrbanoHéctor M. Alvarez

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Colaboraciones científicas:

• Dr. Alexander Steinbüchel (Universidad Westfälische Wilhelms Münster, Alemania)

• Dr. William Mohn (Universidad Bristish Columbia, Vancouver, Canadá)

• Dr. Vincent Grossi (Centro de Oceanografía, Marsella, Francia)

Universidad Nacional de la Patagonia San

Juan Bosco