MEMORIAS DEL CONGRESO

Tamaño: px
Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "MEMORIAS DEL CONGRESO"

Transcripción

1 MEMORIAS DEL CONGRESO ISBN:

2 II Congreso Latinoamericano de Biotecnología Ambiental y Algal 5 al 9 de Diciembre de 2010 Cancún, México MEMORIAS Organizado por: CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y ASISTENCIA EN TECNOLOGÍA Y DISEÑO DEL ESTADO DE JALISCO, A.C. (CIATEJ) BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL INSTITUTO DE ECOLOGÍA, A.C. (INECOL) GRUPO DE BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL En colaboración con: INTERNATIONAL SOCIETY OF ENVIRONMENTAL BIOTECHNOLOGY (ISEB) INTERNATIONAL SOCIETY FOR APPLIED PHYCOLOGY (ISAP) Curso pre-congreso patrocinado por: CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA (CONACYT)- RED DE FUENTES DE ENERGÍA Editores: - GEORGINA C. SANDOVAL FABIÁN - EUGENIA J. OLGUÍN PALACIOS - GLORIA SÁNCHEZ GALVÁN 1

3 II Congreso Latinoamericano de Biotecnología Ambiental y Algal 5 al 9 de Diciembre de 2010, Cancún, México MEMORIAS Editores: Georgina C. Sandoval F. Eugenia J. Olguín Palacios Gloria Sánchez Galván Diseño de portada y logotipo: Guillermo Ramírez Meléndez Primera sección: Ricardo Erik González Portela y Karla L. Tapia Fierro Corrección de formato: Xochitl del Rocío Niehus Charles D.R por SOLABIAA Publicado por: A.C. La información de los resúmenes y trabajos in extenso es responsabilidad de sus autores. Derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial de este libro, en cualquier forma o medio sin permiso escrito de los Editores. Impreso en México ISBN:

4 COMITÉ ORGANIZADOR CIATEJ: Dra. Georgina C. Sandoval Fabián M.C. Ivanna Yvonne Rivera Espinosa Ing. Xochitl del Rocío Niehus Charles Dr. Oscar Aguilar Juárez Dr. José de Anda Sánchez Lic. Catalina Meza Lic. Citlalli Alzaga Sánchez Lic. Josefina Islas Villanueva Lic. Velia Ayala Lic. Suzana Galván Lic. Georgina Yeh Barajas Lic. Carlos Barragán Martínez Lic. Guadalupe Bugarín INECOL: Dra. Eugenia J. Olguín (Presidente de la International Society Of Environmental Biotechnology, ISEB) Dra. Gloria Sánchez-Galván I. Q. Ricardo E. González Portela M. en C. Karla L. Tapia Fierro 3

5 COMITÉ CIENTÍFICO Gabriel Acién Fernández (UDA, España) Oscar Aguilar Juárez (CIATEJ, México) Katiushka Arévalo (UANL, México) Bertha Olivia Arredondo (CIBNOR, México) Daniel Arrieta (ENCB-IPN, México) Alicia Baldessari (UBA, Argentina) Ángela de Sisto (IDEA, Venezuela) Elisa Esposito (UEFS, Brasil) Jorge Luis Folch (UAEM, México) Miguel Freites (IDEA, Venezuela) Félix Gutiérrez Corona (UdGto, México) Elizabeth Hernández (INECOL, México) Adriana Matiz (UPJ, Colombia) Ever Morales (UdZ, Venezuela) Marcia Morales (UAMC, México) Hugo Moreira Soares (UFSC, Brasil) Leopoldo Naranjo (IDEA, Venezuela) Luddy Nieto (Ecopetrol, Colombia) Irmene Ortiz (UAMC, México) Ana María Otero (USC, España) Beatriz Pernía (IDEA, Venezuela) Sergio Revah (UAMI, México) Mónica Rodríguez (UAMI, México) Diego Rojas (IDEA, Venezuela) Margarita Salazar (UAMI, México) Gloria Sánchez (INECOL, México) Lucía Sena (IDEA, Venezuela) Eduardo Torres (BUAP, México) 4

6 CONTENIDO PRÓLOGO... 6 ORGANIZADORES... 8 RESUMEN DEL PROGRAMA... 9 CURSO PRECONGRESO PLENARIAS Y CONFERENCIAS INVITADAS MESAS REDONDAS Mesa Redonda - Agua Mesa Redonda - Bioprocesos Más Limpios y Sustentabilidad Mesa Redonda - Biocombustibles RESÚMENES Biotecnología Ambiental Comunicaciones Orales Carteles Biotecnología Algal Comunicaciones Orales Carteles Bioprocesos más limpios y Desarrollo sustentable Comunicaciones Orales Carteles TRABAJOS IN EXTENSO ÍNDICE DE AUTORES ASISTENTES AL CONGRESO INSTITUCIONES PARTICIPANTES

7 PRÓLOGO La (SOLABIAA), el Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, A.C. (CIATEJ), el Instituto de Ecología, A.C. (INECOL) y la Sociedad Internacional de Biotecnología Ambiental (ISEB), se dieron a la tarea de organizar el II Congreso de SOLABIAA, con sede en la Ciudad de Cancún, México, cuyas Memorias se presentan en este libro. Es importante destacar que SOLABIAA es muy joven, ya que se creó el 6 de Octubre del 2008, durante la celebración del I Congreso Latinoamericano de Biotecnología Ambiental, el II Congreso Latinoamericano de Biotecnología Algal y el V Symposium Internacional de Bioprocesos más Limpios y Desarrollo Sustentable que se llevaron a cabo en la Ciudad de Xalapa, Veracruz, México. Por lo anterior, se considera que la respuesta de la comunidad latinoamericana ha sido muy nutrida ya que se recibieron 233 trabajos. La calidad de los trabajos recibidos tanto en formato de presentación oral (50%) como de presentación cartel (50%), señala que la región Latinoamericana se encuentra en franca consolidación en los tres ámbitos en los que se aceptaron trabajos. En el área de Biotecnología Ambiental, se recibieron 121 trabajos (52%), en el de Biotecnología Algal, 66 trabajos (28%) y en el de Bioprocesos más Limpios, 46 trabajos (20%). En el Simposium Internacional de Biotecnología (IBS2010), celebrado en Septiembre de este año en Rimini, Italia, la Sociedad Internacional de Biotecnología Ambiental fue invitada a ser co-organizadora de las sesiones de esta área. Fue evidente que este campo fue el que recibió más trabajos en relación a todas las áreas de la Biotecnología, indicando que a nivel mundial, se están desarrollando numerosos e importantes esfuerzos para contribuir a la problemática global. Por otro lado, es estimulante que en este II Congreso de la SOLABIAA, tanto el área de Biotecnología Ambiental como el de Bioprocesos más limpios, crecieron en relación al número de trabajos recibidos en los Congresos del 2008, antes referidos. Para los miembros del Comité Organizador, es muy satisfactorio el haber ofrecido un foro en la región Latinoamericana que permitió a todos aquellos investigadores y estudiantes que no pudieron viajar a Europa para asistir al IBS2010, intercambiar 6

8 conocimientos y compartir sus experiencias pertinentes a las problemáticas muy peculiares de nuestros países en vías de desarrollo. Asimismo, agradece el esfuerzo realizado por algunos prestigiados investigadores quienes participaron como conferencistas invitados y han contribuido a enriquecer aún más el ambiente académico del Congreso. Finalmente, el Comité Organizador agradece el patrocinio del CONACYT a través de la Red de Fuentes de Energía, mediante el cual fue posible ofrecer el Curso Precongreso Producción de biodiesel a partir de microalgas con la participación de reconocidos investigadores en este campo emergente y de altísima novedad. Dicho curso despertó gran interés en la comunidad por lo que se contó con un alto número de asistentes. Dra. Georgina C. Sandoval F. Dra. Eugenia J. Olguín Dra. Gloria Sánchez-Galván. Editores 7

9 ORGANIZADORES En colaboración con: International Society for Applied Phycology 8

10 RESUMEN DEL PROGRAMA HORA/DIA DOMINGO 5 LUNES 6 MARTES 7 MIÉRCOLES 8 JUEVES 9 VIERNES 10 8:30-9:00 REGISTRO REGISTRO 9:00-9:30 MESA 3-9:30-10:00 SESIONES PARALELAS SESIONES PARALELAS SESIONES PARALELAS BIOCOMBUSTIBLES, 10:00-10:40 Preside: Oscar Monroy 10:40-11:00 RECESO RECESO RECESO 11:00-11:30 RECESO JOAN GARCIA RAFAEL VAZQUEZ EUGENIA J. OLGUÍN 11:30-12:00 HUGO SOARES 12:00-12:30 GEORGINA SANDOVAL GABRIEL ACIEN ALICIA BALDESSARI 12:30-13:00 REGISTRO KATIUSHKA AREVALO LEOPOLDO NARANJO PREMIACIÓN Y 13:00-14:30 COMIDA COMIDA COMIDA CLAUSURA 14:30-15:00 15:00-15:30 15:30-16:00 INAUGURACIÓN 16:00-16:30 AMI BEN AMOTZ SESIONES PARALELAS MESA 1 - AGUA, Preside: Raúl Muñoz MESA 2 - BIOPROCESOS, Preside: Eduardo Torres 16:30-17:00 RECESO RECESO RECESO 17:00-17:30 17:30-18:00 18:00-18:30 18:30-19:00 19:00-22:00 COCTEL DE BIENVENIDA ASAMBLEA SOLABIAA CARTELES 1 CARTELES 2 CENA DE CLAUSURA PASEO OPCIONAL A TULUM O CHICHEN-ITZA SALONES: TEATRO: Inauguración, Plenarias, Conferencias invitadas, Mesas Redondas y Clausura DELPHUS, OLYMPUS Y ESPARTA: Sesiones paralelas ACROPOLIS 3: Asamblea SOLABIAA y Carteles COCTEL: Terraza de la alberca de adultos CENA: Salón por definir 9

11 CURSO PRECONGRESO BIODIESEL A PARTIR DE MICROALGAS Producción de biodiesel a partir de microalgas: cuáles son los retos a vencer? Eugenia J. Olguín INECOL (México) Metodología para el aislamiento y selección de cepas Mónica Cristina Rodríguez Palacio Univ. Autónoma Metropolitana (México) Biorreactores para el cultivo de microalgas Gabriel Acién Fernández Universidad de Almería (España) Bio-engineering aspects of microalgal cultivation for Bio-fuels Ami Ben-Amotz The National Institute of Oceanography (Israel) Métodos de cosecha de microalgas María Concepción Lora Vilchis CIBNOR (México) Transformación del aceite de microalgas a Biodiesel Georgina C. Sandoval F. CIATEJ (México) 10

12 CR-BD-1 PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE MICROALGAS: CUÁLES SON LOS RETOS A VENCER? Eugenia J. Olguín Instituto de Ecología (INECOL), Xalapa, Veracruz, México Antigua Carretera a Coatepec # 351, El Haya. Xalapa, Veracruz, 91070, México. La producción de bioenergéticos es una de las prioridades del siglo XXI que se visualiza cómo una de las respuestas tecnológicas más importantes para enfrentar y mitigar el cambio climático. El biodiesel destaca como uno de los bioenergéticos con mayor potencial y en especial el biodiesel de tercera generación a partir de microalgas debido a sus múltiples ventajas en comparación con el que se produce a partir de plantas. Entre dichas ventajas destacan las siguientes: a) Sólo este bioenergético tiene una verdadera huella ecológica pequeña, dado que requiere una superficie de 1-2 órdenes menores en comparación a los cultivos convencionales o los árboles; b) pueden ser cultivadas en agua de mar, en agua salobre o en aguas residuales; c) Por cada 100 ton de microalgas producidas, se consumen 183 ton de CO 2; d) Su rendimiento de aceite es de 10 a 20 veces mayor que el derivado del aceite de palma y de 100 a 200 veces mayor que el derivado del aceite de soya; e) no se produce CO 2 durante el ciclo de vida de producción y el valor de este parámetro para microalgas (-183 kgco 2 /MJ) es de los pocos negativos entre los diversos bioenergéticos. A pesar de las ventajas antes enunciadas, el costo de producción de este tipo de biodiesel aún no es competitivo con los actuales costos del barril de petróleo. Cientos de empresas y grupos de investigación están redoblando esfuerzos para vencer los principales retos para lograr dicha competitividad. Entre ellos destacan los siguientes: a) seleccionar las cepas que se adapten mejor al entorno seleccionado para producción a gran escala, b) definir estrategias de cultivo que permitan un balance entre las condiciones de estrés fisiológico en las que se logre una buena productividad de lípidos y las condiciones en las que se logre buena productividad de biomasa, c) lograr el uso de aguas residuales para una máxima producción de biomasa y de lípidos, d) seleccionar el tipo de reactor más adecuado para máxima producción de biomasa al mínimo costo, e) lograr una cosecha al mínimo costo y f) lograr una extracción de lípidos y su conversión a biodiesel, mediante estrategias de mínimo costo. El utilizar aguas residuales domésticas o de otro origen para cultivar a las microalgas oleaginosas en lagunas abiertas para lograr abatir los costos de producción al máximo, es una opción muy atractiva. Sin embargo, existen numerosos aspectos que aún requieren intensa investigación y desarrollo tales como: a) investigación del efecto de los nutrientes presentes en el agua residual sobre la producción de lípidos, b) maximización de la penetración de la luz, mediante combinaciones de altura de la lámina y densidad celular, c) inducción de predominancia de ciertas especies oleaginosas, d) control de contaminantes, e) aumento de productividad mediante uso eficiente de gases residuales ricos en CO 2, f) inducción de auto-floculación. Se concluye que deben fortalecerse los grupos de investigación con enfoques multi-disciplinarios para lograr responder a corto, mediano y largo plazo a los retos antes mencionados. 11

13 CR-BD-2 METODOLOGÍA PARA EL AISLAMIENTO Y SELECCIÓN DE CEPAS Mónica Cristina Rodríguez Palacio Universidad Autónoma Metropolitana, México Para aislar del medio natural microalgas y lograr establecer cultivos, lo primero que debemos considerar son sus requerimientos fisicoquímicos básicos para garantizar su supervivencia, así por ejemplo, nuestra especie de interés es una diatomea, debemos elaborar un medio de cultivo que contenga una fuente de sílice, si queremos cultivar euglenas uno que contenga una fuente de amonio, etc. Los medios de cultivo pueden ser artificiales, naturales; sólidos o líquidos; convencionales, alternativos y enriquecimientos. Las técnicas de aislamiento son claves para conseguir nuestra especie de interés, algunas son selectivas como la de aislamiento con micropipetas y capilares, y otras como rayado en estrías con agar y diluciones seriadas, nos servirán cuando se dificulte el aislamiento individual, por la calidad de la muestra. Para el aislamiento se recomienda utilizar placas de microtitulacion de 96 pozos, de fondo plano, con una capacidad por pozo de 200 µl, y una vez se inicien las divisiones celulares, esta biomasa inicial se irá escalando a microplacas de mayor volumen por pozo, hasta resembrar en tubos de 10 ml de capacidad. Es importante conservar la cepa en condiciones ideales ya que el colapso causaría no solo la pérdida de la misma, sino una pérdida de resultados sobre las investigaciones que se estén realizando. Una vez establecidos los cultivos, se deben realizar pruebas a pequeña y mediana escala para seleccionar la cepa adecuada, ya que aun siendo del mismo género se pueden presentar diferencias en crecimiento, cambios morfológicos y composición celular, por lo que se hacen necesarios métodos adecuados de clasificación y selección. La selección debe ir encaminada a obtener productos de valor agregado y altas tasas de producción de biomasa algal en cultivos masivos. Los principales criterios que se deben analizar para este fin son: respuesta a cambios de temperatura, a la fotoinhibición, cambios en las concentraciones de O 2 y CO 2, la sensibilidad al stress osmótico. Se deben también realizar análisis bromatológicos en fase exponencial y en fase estacionaria para garantizar no solo la adaptación de la cepa sino la calidad de la misma. Aunque existen muchos ceparios a nivel mundial donde podemos comprar cepas, es importante trabajar a gran escala con microalgas que hayan sido aisladas de la zona de estudio, porque están adaptadas a las condiciones ambientales propias del lugar, lo que en principio facilitaría su cultivo y desarrollo y además evitamos la introducción de especies exóticas que puedan desplazar a las nativas lo que podría ocasionar daños ecológicos. 12

14 CR-BD-3 BIORREACTORES PARA EL CULTIVO DE MICROALGAS F.Gabriel Acién Fernández Dpto. Ingeniería Química, Universidad de Almería, España Las microalgas son microorganismos con un elevado interés en diversas áreas entre la que cabe destacar la producción de-novo de ácidos grasos poliinsaturados omega-3 de cadena larga, carotenoides como la astaxantina, luteína o b-caroteno, diversas ficobiliproteínas, hexopolisacáridos sulfurados y otros productos de aplicación dietética, farmacológica y clínica, para el tratamiento de diversas enfermedades. También ha despertado reciente interés por sus múltiples aplicaciones medioambientales como la fijación de CO 2 o su aplicación a la retirada de contaminantes (biorremediación) en suelos, humedales y otros espacios naturales. Recientemente se ha propuesto la obtención de biocombustibles a partir de microalgas como una alternativa al uso de combustibles fósiles. Las microalgas son microorganismos fotosintéticos en su inmensa mayoría, por lo que crecen obteniendo su energía metabólica de la luz y utilizando como sustratos agua y CO 2 para la generación de su biomasa, a la vez que desprenden oxígeno. Son muchos, por tanto, los factores que diferencian el cultivo de microalgas del de otros microorganismos, y lo que justifica la necesidad de diseñar y construir reactores diferentes de los empleados para la producción de otros microorganismos. Adicionalmente, cabe resaltar que los últimos avances en el cultivo de microalgas se han conseguido en su mayoría con el uso de reactores cerrados que permiten cultivar las cepas de mayor valor añadido. En este sentido, el diseño de fotobiorreactores cerrados es un aspecto clave en la biotecnología de microalgas así como el control de los factores ambientales que promueven el crecimiento óptimo de las microalgas y la acumulación de los productos de interés. El presente curso recoge el estudio de los factores que influyen el crecimiento microalgal (nutrientes, temperatura, ph, luz, CO 2, O 2, estrés mecánico, etc.) y aborda los fundamentos del diseño y análisis de los diversos sistemas de cultivo a partir de éstos. Se hace especial énfasis en el diseño de fotobiorreactores cerrados por su interés en la producción de microalgas productoras de sustancias de alto valor añadido. Estos objetivos se concretan en los siguientes epígrafes: (i) Influencia de los factores ambientales en el crecimiento de biomasa y en la generación de producto, (ii) Modelos cinéticos y crecimiento limitado por luz, (iii) Intercambio de gases y modelos de distribución de luz, (iv) estrés celular y fluidodinámica en fotobiorreactores, (v) diseño integrado de fotobiorreactores y operación de los mismos. 13

15 CR-BD-4 BIO-ENGINEERING ASPECTS OF MICROALGAL CULTIVATION FOR BIO-FUELS Ben-Amotz Ami The National Institute of Oceanography Nature Beta Technologies Ltd & Seambiotic Ltd, Israel When grown rapidly, microalgae can fix solar energy in the chemical bonds of their cells with an efficiency approaching 3 percent of the energy in the visible portion of the solar spectrum. This efficiency is year round about 10 times as great as that attainable by the major plant crops such as corn, rice, sugar cane and wheat. Cultivation methods for microalgae in open ponds have been developed to a point where media specification and unit designs are fairly standard, but there remain many technical, engineering and economic questions that stay between the desired productivity and the present available data to produce algal bio-fuels. In this presentation we will deal with a few basic practical design requirements for open ponds to produce freshwater and marine microalgae at max. We will cover the significant progress in algal biomass production since the first large scale engineering design and trial of open raceways by Prof. W. J. Oswald and associates in the USA, the Dunaliella project The original layout system design of open raceways passed significant technological changes over the last 25 years which make it attractive today for feasible algal bio-energy production. The major issues which will be reviewed and discussed within the frame of algal cultivation design in open system are: area layout, pond size and design, ground infrastructure, depth, pond lining and liners, paddle wheels, flow velocity and turbulence, head loss and depth, carbonation and ph control, system control and accessories. Our aim is to focus on the major technological requirements to reach the target of over 3 percent photosynthetic efficiency in open ponds as equivalent to yearly average productivity of over 25grams algae/m 2 /day (222 pounds algae/acre/day). 14

16 CR-BD-5 MÉTODOS DE COSECHA DE MICROALGAS María Concepción Lora Vilchis Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR), México Como en cualquier sistema de producción de microorganismos, la separación de las células suspendidas, del medio de cultivo, debe ser parte del proceso de producción. Una separación eficiente es probablemente uno de los factores más importantes para que la producción de biomasa microalgal sea económicamente viable considerando que el costo puede ser del 20-30% del total. El pequeño tamaño de las microalgas (5-50 µm), la carga negativa, en algunos casos la movilidad, la densidad similar al medio que las contiene; son factores que favorecen suspensiones celulares estables pero que representan una dificultad en la separación y recuperación de la biomasa. Cuando se piensa en cosechar las microalgas, es fundamental considerar la baja densidad de biomasa en los cultivos ( %) para optar por las metodologías para concentrar la biomasa hasta nivel de pasta (5-25%) en uno o varios pasos secuenciales; lo que puede influir en gran medida en la composición bioquímica y en los procesos sub-siguientes como secado o extracción de los compuestos finales que se desean obtener. El curso se iniciará con el estudio de las características de las microalgas que les permiten permanecer en suspensión en forma estable, a continuación, los métodos de cosecha, señalando los fundamentos de cada uno. Tres categorías metodológicas serán revisadas, las que se basan en la gravedad específica como sedimentación, flotación y centrifugación, la filtración mediante membranas, tamices y el empleo de flujo tangencial, la floculación por los diferentes métodos autofloculación, químicos, eléctricos y la biofloculación. Los métodos de preservación de la biomasa obtenida y la fase de secado se revisarán al final junto con una discusión de las alternativas tecnológicas y de los retos que aún quedan por resolver. Programa: 1.- Microalgas en su medio ambiente, carácter coloidal y estabilidad de la suspensión celular. 2.- Métodos de concentración: Centrifugación Sedimentación. Flotación. Filtración. Sistemas de filtración. Autofloculación. Floculación química. Electro-floculación. Biofloculación. 3.- Métodos de preservación de la biomasa 4.- Secado 15

17 CR-BD-6 TRANSFORMACIÓN DEL ACEITE DE MICROALGAS A BIODIESEL Georgina Sandoval Unidad de Biotecnología Industrial. Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (CIATEJ), Av. Normalistas 800, Guadalajara, Jal. México Después de ver en el curso algunos aspectos sobre el aislamiento, cultivo y cosecha de microalgas, en esta parte se abordarán algunas cuestiones básicas sobre la química de aceites y de su transformación a biodiesel, en particular las reacciones de esterificación, interesterificación y transesterificación. Posteriormente se presentarán las tecnologías establecidas y emergentes para la transformación del aceite a biodiesel: Catálisis alcalina Catálisis ácida Catálisis enzimática Catálisis heterogénea Ultrasonido Solventes supercríticos Se revisarán las ventajas y desventajas de estas tecnologías y finalmente algunos aspectos sobre la normatividad vigente para el biodiesel. Algunas lecturas útiles sobre el tema de transformación de son las siguientes: Meher, L. C., D. V. Sagar, Naik SN. (2006). "Technical aspects of biodiesel production by transesterification - a review ". Renewable & Sustainable Energy Reviews 10: Sandoval, G., J. S. Condoret, Monsan P, Marty A. (2002). "Esterification by immobilized lipase in solvent-free media: Kinetic and thermodynamic arguments". Biotechnology and Bioengineering. 78: van Thuijl, E., Roos, C.J, Beurskens, L.W.M (2003). An overview of biofuel technologies, markets and policies in Europe. Energy research Centre of the Netherlands (ECN) Policy Studies. ECN-C Amsterdam The Netherlands. Vasudevan, P.T., Briggs, M. Biodiesel production current state of the art and challenges (2008). J Ind Microbiol Biotechnol, 35:

18 PLENARIAS Y CONFERENCIAS INVITADAS Production of marine microalgae on carbon dioxide emitted by electric power plants, refineries and chemical industries for cost effective bio-fuels Ami Ben-Amotz The National Institute of Oceanography (Israel) Wastewater treatment with constructed wetlands: from lab to full-scale Joan García Technical University of Catalonia (Spain) Síntesis enzimática de biopolímeros: procesos limpios y amigables con el ambiente Georgina Sandoval Unidad de Biotecnología Industrial, CIATEJ (México) Bioprospección en Biotecnología Ambiental en México Katiushka Arévalo Facultad de Ciencias Biológicas, UANL (México) Transformación enzimática de disruptores endócrinos Rafael Vazquez-Duhalt Instituto de Biotecnología, UNAM (México) Aplicación de la biotecnología para el incremento de las capacidades productivas de la industria petrolera y el saneamiento de pasivos ambientales asociados Leopoldo Naranjo Briceño Dirección de Área de Energía y Ambiente, Fundación Instituto de Estudios Avanzados, IDEA (Venezuela) Desarrollo de procesos de producción de biocombustibles utilizando microalgas F.G. Acién Fernández, J.M. Fernández Sevilla, E. Molina Grima Dpto. Ingeniería Química, Universidad de Almería (España) Microalgas y plantas cómo podemos utilizarlas para mitigar el cambio climático? Eugenia J. Olguín INECOL (México) Biocatalísis: herramienta útil en procesos limpios para la síntesis de productos de alto valor agregado Alicia Baldessari Universidad de Buenos Aires (Argentina) Kinetic evaluation of nutrients degradation by a mixed culture of microorganisms in salty environment Hugo M. Soares Federal University of Santa Catarina (Brazil) 17

19 LC-BL-1 PRODUCTION OF MARINE MICROALGAE ON CARBON DIOXIDE EMITTED BY ELECTRIC POWER PLANTS, REFINERIES AND CHEMICAL INDUSTRIES FOR COST EFFECTIVE BIO-FUELS Ben-Amotz Ami The National Institute of Oceanography Nature Beta Technologies Ltd & Seambiotic Ltd, Israel Marine microalgae of the genus Dunaliella were considered for glycerol-biofuel production in the early seventies. The decline in oil price early in the eighties shifted the applied phycological activity to high value products like beta-carotene, astaxanthin, feed and food. The recent global demand for alternative fuels and the successive problem of global warming introduced massive attempts to produce algal biofuel at lower production feasible cost. One of the most interesting lines of search focuses on electric power plants, refineries and chemical industries which discharge flue gas containing CO 2 the most important nutrient for algae production. New technology uses environment friendly scrubbing of coal burning flue gas to reduce SO 2 while keeping the level of CO 2 in the stack gas at above 13%. The flue gas passes through a wet scrubbing process of calcium carbonate to absorb toxic SO 2 from above 600 to below 60 ppm while releasing flue gas with special composition of CO 2, NO x, metals and moist at low ph. This scrubbing technology opened the way to cultivate mass quantities of marine unicellular algae by using fossil oil burning flue gas and cooling turbine sea water. Seambiotic Ltd., an Israeli company in collaboration with the Israeli Electric Corporation and research institutes established pilot plant algal production facility of 1,000m 2 pond area in close vicinity to the power plant smokestack to test the biology, physiology, productivity and feasibility of marine microalgal mass cultivation on the power plant wastes, flue gas and turbine cooling sea water. Continuous cultivation over the last 4 years yielded intensive production of a few algae species of the classes Chlorophyceae, Eustigmatophyceae and Bacillariophyceae all containing high lipids content. The results were above expectation in terms of defined algal selection and by higher algal growth rate and biomass on coal burning flue gas compared to pure CO 2. The yearly average productivity reached the level of 25 grams dry algal biomass per m 2 per day which represents 3% photosynthetic efficiency. The algae were harvested and the conversion of the biomass to bio-diesel and bio-ethanol was tested in collaboration with other professional authorities. High yields of bio-diesel and bio-ethanol were noted on pilot plant studies. The phycological results and the positive economic evaluation led to the construction of new large scale industrial plant in China for cultivation of marine unicellular algae on wastes of electric power plant as a feasible source for feed, food and bio-fuels, most attractive and cost competitive to terrestrial higher plants like sugar cane and corn. 18

20 LC-BA-2 WASTEWATER TREATMENT WITH CONSTRUCTED WETLANDS: FROM LAB TO FULL-SCALE Joan García Hydraulics, Maritime and Environmental Engineering Department Technical University of Catalonia c/ Jordi Girona 1-3, Mòdul D-1, Barcelona, Spain Constructed wetlands (CW) are extensive systems used nowadays for the treatment of a great variety of wastewaters. Sanitation of small rural communities is probably the most well-known application. CW are characterized by their simplicity in operation, low or zero energy consumption, low waste production, low environmental impact and good integration in the landscape. These systems require great surface area in comparison to conventional wastewater treatments and therefore their application depends on land availability. Constructed wetlands can be used to restore ecosystems improving at the same time water quality. Also they can be used for the treatment of different types of sludges, and in particular those produced in conventional wastewater treatment plants. This presentation describes the most common types of constructed wetlands, their differences, their applications, all by means case studies. The main design factors such as hydraulic and organic loads, type of granular medium, aspect ratio of the wetlands, water depth and type of macrophytes will be also reviewed. Special importance will be given to clogging of subsurface-flow systems, which is the major operation and maintenance issue and ultimately limits the lifetime of the system. In relation with clogging, other technical properties such as inlet distributors, type of operation and applied loads will be discussed. The main contaminant removal processes will be presented in relation with the key role of redox conditions. Main biological processes linked to organic matter transformation will be described by means of the recent development made in wetland modelling, which is a powerful tool for understanding multiple interactions occurring in the wetlands. Environmental effects of CW will be shown by means the life cycle assessment of wetlands used for the treatment of sludges. Finally, some key references will be recommended and research needs will be described. 19

21 LC-BP-3 SÍNTESIS ENZIMÁTICA DE BIOPOLÍMEROS: PROCESOS LIMPIOS Y AMIGABLES CON EL AMBIENTE Georgina Sandoval Unidad de Biotecnología Industrial. Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (CIATEJ), Av. Normalistas 800, Guadalajara, Jal. México La bio-síntesis in vitro de polímeros catalizada por enzimas tiene diversas ventajas entre las que se encuentran un mejor control de la estructura y grado de polimerización, así como grandes ventajas desde el punto de vista ecológico, al evitarse el uso de solvents tóxicos y requerir menor energía [1]. Las lipasas son actualmente las enzimas más utilizadas en síntesis orgánica y dado que actúan naturalmente sobre el enlace éster, han sido utilizadas con éxito en la síntesis de diversas clases de poliésteres. En esta presentación explicamos como las herramientas de modelos termodinámicos [2-3], inmovilización y evolución molecular de lipasas [4], pueden utilizarse para optimizar la síntesis de nanopartículas dendríticas poliméricas derivadas de diácidos y policaprolactona [5]. Estos biopolímeros son biodegradables y bioabsorbibles, por lo que tienen aplicaciones como nanovehículos de medicamentos y genes [6-7] y en biomaterials para implantes [8], entre otras. [1] Gross R.A., Ganesh M., Lu W. Trends in Biotechnol. 28, 435 (2010) [2] Sandoval G., Condoret J.S., Marty A. AIChE J. 47,718 (2001). [3] Sandoval G., Condoret J.S., Monsan P, Marty A.. Biotech Bioeng. 78,313 (2002). [4] Cancino M, Bauchart P., Sandoval G., Nicaud J. M., Andre I., Dossat V., Marty A.. Tetrahedron: Asym. 19, 1608 (2008). [5] Sandoval G., Rivera I., Barrera-Rivera K., Martinez-Richa A. Macromol. Symposia 289,135 (2010). [6] Helms B., Meijer E.W. Science. 313(5789),929 (2006). [7] Paleos C.M., Tsiourvas D., Sideratou Z. Molec. Pharmaceutics. 4,169 (2007). [8] Albertsson, A. C.,Srivastava, R. K. Adv. Drug Deliv. Rev., 60, 1077 (2008). 20

22 LC-BA-5 TRANSFORMACIÓN ENZIMÁTICA DE DISRUPTORES ENDÓCRINOS Rafael Vazquez-Duhalt Instituto de Biotecnología UNAM En el 2002 la Organización Mundial de la Salud definió a los DE como sustancias exógenas o una mezcla de ellas que alteran las funciones del sistema endócrino y consecuentemente causan efectos adversos en la salud en un organismo intacto o su progenie o poblaciones. La lista de DE es muy larga y diversa; por ejemplo, la Unión Europea publicó una lista que incluye 553 sustancias sintéticas y 9 naturales (1), y cada año se añaden nuevos compuestos. Los disruptores endócrinos ambientales exógenos pueden ser clasificados en dos grandes categorías: 1) productos naturales de plantas o de origen fúngico, y 2) compuestos sintéticos de origen humano, siendo éstos los más abundantes. En su mayoría los DE ejercen un efecto estrogénico ya que se asemejan estructuralmente al 17β-estradiol, el estrógeno natural más potente presente en los organismos (2). Los estrógenos exógenos más potentes usualmente incluyen un grupo fenólico y un sustituyente hidrofóbico de más de 4 carbonos en posición para con respecto al grupo fenólico (3). Los alquilfenol polietoxilatos son comúnmente usados como surfactantes no iónicos. En las plantas de tratamiento de aguas pueden sufrir degradación parcial y dar lugar a compuestos como el nonilfenol y el octilfenol. Por su potencia, concentraciones de 1 µg l -1 presentan un peligro significativo para las especies (4). El bisfenol-a es usado como intermediario en la producción de resinas policarbonadas y epóxicas. La concentración media de BPA está típicamente por debajo de 1.5 µg l -1 aunque se han llegado a medir concentraciones locales de µg l -1 en aguas residuales (4). El triclosán es un antimicótico de amplio espectro utilizado en productos de cuidado personal como desodorantes, jabones y dentríficos (5). Se ha observado que este compuesto es capaz de ejercer efectos tanto estrogénicos como androgénicos en peces a concentraciones desde 20 µg ml -1 (6). Los ftalatos son ampliamente usados en la manufactura de plásticos. Entre ellos, el butil bencil ftalato, dibutil ftalato y di(2-etil-hexil)ftalato son los que presentan mayor actividad estrogénica. Los bifenilos polibromados se utilizan como retardantes de flama. Son compuestos de alta hidrofobicidad que afectan la función de la tiroides. Su potencia y concentraciones en el ambiente no son muy conocidas aún, pero su carácter hidrofóbico hace que persistan en el sedimento (4). Los fitoesteroles son compuestos provenientes de plantas productoras de pulpa de papel y se liberan durante los procesos de blanqueo. El principal compuesto presente en las aguas residuales de los extractos de la pulpa es el β-sitoesterol, un esterol lipofílico. Se ha visto que en peces, el β- sitoesterol incrementa la concentración de vitelogenina en plasma, reduce los niveles de esteroides sexuales y colesterol, e interfiere con la capacidad biosintética de esteroides en las gónadas (7). Hay hormonas de uso farmacéutico que se encuentran en aguas residuales en bajas concentraciones, pero que tienen una gran afinidad por los receptores del 17 b-estradiol. Dado que estos compuestos son administrados en altas concentraciones, los animales excretan gran parte en orina y heces que finalmente son desechadas como parte de las aguas residuales de granjas (8). En este trabajo se explora la capacidad de las lacasas en la transformación de los disruptores endócrinos con el fin de reducir o eliminar su impacto ambiental. Se presentan datos cinéticos y la naturaleza química de los productos de la biotransformación. 21

23 1. Matthiessen P 2003 Historical perspective on endocrine disruption in wildlife. Pure & Applied Chemistry 75: Celik L, Lund JDD, Schiott B 2007 Conformational dynamics of the estrogen receptor a: molecular dynamics simulations of the influence of binding site structure on protein dynamics. Biochemistry 46: Vazquez-Duhalt R, Marquez-Rocha F, Ponce E, Licea AF, Viana MT 2006 Nonylphenol, an integrated vision of a pollutant. Applied Ecology and Environmental Research 4: Johnson A. JM 2003 Endocrine active industrial chemicals: Release and occurrence in the environment. Pure & Applied Chemistry 75: Hundt K, Martin D, Hammer E, Jonas U, Kindermann MK, Schauer F 2000 Transformation of triclosan by Trametes versicolor and Pycnoporus cinnabarinus. Appl Environ Microbiol 66: Ishibashi H, Matsumura N, Hirano M, Matsuoka M, Shiratsuchi H, Ishibashi Y, Takao Y, Arizono K 2004 Effects of triclosan on the early life stages and reproduction of medaka Oryzias latipes and induction of hepatic vitellogenin. Aquatic Toxicology 67: Christianson-Heiska I, Smeds P, Granholm N, Bergelin E, Isomaa B 2007 Endocrine modulating actions of a phytosterol mixture and its oxidation products in zebrafish (Danio rerio). Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology 145: Schiavone A, Tarantola M, Perona G, Pagliasso S, Badino P, Odore R, Cuniberti B, Lussiana C 2004 Effect of dietary clenbuterol and cimaterol on muscle composition, β-adrenergic and androgen receptor concentrations in broiler chickens. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition 88:

24 LC-BL-6 DESARROLLO DE PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES UTILIZANDO MICROALGAS F.G. Acién Fernández*, J.M. Fernández Sevilla, E. Molina Grima Dpto. Ingeniería Química, Universidad de Almería Cañada san Urbano S/N, Almería, España El actual consumo de combustibles fósiles resulta insostenible a largo plazo debido al agotamiento de las reservas. Además está provocando serios problemas debido al cambio climático derivado de la movilización del dióxido de carbono acumulado en dicho combustibles, a la atmósfera, mediante su combustión. La alternativa a este problema pasa por una disminución en el consumo de energía, así como por la sustitución de las actuales fuentes fósiles de energía por energías renovables. Entre las diferentes energías renovables existentes, la biomasa es una de las más interesantes ya que es una fuente de energía almacenable y disponible a demanda. De estas, la biomasa rica en carbohidratos y/o lípidos es especialmente valiosa por la posibilidad de obtener a partir de la misma biocombustibles como el bioetanol y/o el biodiesel, utilizables por la actual flota de vehículos de transporte. Dentro de las biomasas propuestas como fuente de biocombustibles se enmarcan los microorganismos fotosintéticos, microalgas y cianobacterias principalmente. La ventaja de este tipo de microorganismos frente a otros cultivos energéticos como la soja, colza, palma, etc., es que no constituyen una fuente de alimentos, enmarcándose en lo que se denomina biocombustibles de segunda generación. Además, las microalgas y cianobacterias presentan ventajas frente a estos cultivos como el que no requieren suelo fértil para su desarrollo, así como pueden utilizar agua de mar y/o aguas procedentes de otros usos (urbanos o industriales) contribuyendo así a su depuración, y consumen grandes cantidades de dióxido de carbono por lo que también permiten depurar gases industriales. Todo ello hace de la producción de biocombustibles a partir de microalgas y cianobacterias una alternativa altamente sostenible, por lo que en los últimos años grandes expectativas se han despertado a este respecto. A pesar de estas premisas, la producción de biocombustibles a partir de microalgas y cianobacterias es hoy día sólo una hipótesis científica y técnica apenas soportada por algunos ejemplos de demostración a escala piloto. La mayor parte de las experiencias actuales se derivan de plantas de producción de pequeña escala que en los últimos años han producido biomasa de microalgas para aplicaciones de valor como alimentación animal-humana y productos nutracéuticos. La producción de biocombustibles a partir de estas experiencias es inviable por dificultades de coste y escala, siendo necesario desarrollar una reingeniería de todo el proceso, desde la célula a la obtención del biocombustible. Las expectativas para alcanzar este objetivo son buenas ya que actualmente numerosos equipos multidisciplinares financiados por organismos públicos y privados están trabajando simultáneamente en este tema, lo que sin duda favorecerá el desarrollo de la biotecnología en general y la de microalgas en particular como fuente de riqueza y progreso. 23

25 LC-BA-7 APLICACIÓN DE LA BIOTECNOLOGÍA PARA EL INCREMENTO DE LAS CAPACIDADES PRODUCTIVAS DE LA INDUSTRIA PETROLERA Y EL SANEAMIENTO DE PASIVOS AMBIENTALES ASOCIADOS Leopoldo Naranjo Briceño Dirección de Área de Energía y Ambiente, Fundación Instituto de Estudios Avanzados (IDEA) C/ Hoyo de la Puerta-Baruta, Sartenejas, Caracas 1080, Venezuela. Tel ; Fax: En Venezuela, la Faja Petrolífera del Orinoco (FPO) constituye la mayor reserva probada de crudo pesado y extrapesado del mundo con más de 580 miles de millones de barriles distribuidos en un área de 55,314 Km 2. Dichas reservas representan más del doble de las que posee Arabia Saudita. Desde la nacionalización de la FPO y la empresa petrolera venezolana (PDVSA), se han creado nuevas asociaciones estratégicas con socios procedentes de 27 países y se han establecido, al menos, diez empresas mixtas para la explotación y refinación de las reservas de petróleo de la FPO. La producción estimada de estas asociaciones será de aproximadamente 2 millones de barriles diarios para el año A pesar de las enormes reservas, los crudos de la FPO poseen un bajo valor comercial ya que son ricos en heteroátomos (S, N y O) y metales pesados como el níquel y el vanadio. Así mismo, contienen altas concentraciones de asfaltenos y resinas, fracciones de mayor polaridad y peso molecular que constituyen el petróleo y responsables de la alta viscosidad de los mismos. Estas propiedades originan severos problemas operacionales durante los procesos de extracción, transportación y refinación, generando mayores requerimientos energéticos, la disminución en la eficiencia de procesos y en un menor beneficio económico. Desde el punto de vista ambiental, la expansión de los proyectos en la FPO generará grandes cantidades de desechos de perforación (ripios impregnados con crudo y fluidos de perforación) que se deben manejar y disponer adecuadamente. Además, la existencia de más de fosas de hidrocarburos en el oriente y occidente del País ha traído como consecuencia la contaminación de suelos y recursos acuíferos. Por otro lado, las instalaciones de las operadoras petroleras enfrentan un grave y progresivo problema de corrosión inducida por microorganismos, lo cual pone en riesgo la integridad de sus trabajadores, el ambiente y el proceso productivo de la industria. La biotecnología se ha consolidado en los últimos años como el conjunto de tecnologías encaminadas a la producción de bienes y servicios mediante la utilización de sistemas biológicos o sus productos. El uso complementario de la biotecnología moderna en la industria petrolera proporciona nuevas herramientas para contribuir a garantizar o incrementar sus capacidades productivas, así como mitigar el impacto ambiental generado por la misma. En vías de garantizar el desarrollo sustentable de la nación, la integración de los organismos regionales y de los diversos países que conforman las alianzas estratégicas con la industria energética nacional, la Dirección de Energía y Ambiente del IDEA ha emprendido acciones dirigidas a desarrollar conocimientos y biotecnologías innovadoras y complementarias que permitirán: i) mejorar el factor de recobro de crudo en yacimientos; ii) dar valor agregado y un mayor valor comercial a los 24

26 crudos no convencionales de la FPO; iii) remediar los pasivos ambientales asociados a la industria petrolera; iv) contribuir con la disminución de los costos operativos asegurando el funcionamiento continuo de los procesos en toda la cadena de valor y; v) la producción de hidrocarburos verdes, biocombustibles y bioderivados de usos múltiples para la industria petrolera. La ponencia se centrará en los avances recientes de estas interesantes líneas de investigación, y su impacto sobre las capacidades operativas y productivas de la industria petrolera y la conservación del medio ambiente. Palabras clave: Biotecnología, Petróleo, Ambiente, Faja del Orinoco 25

27 LC-BA-8 MICROALGAS Y PLANTAS CÓMO PODEMOS UTILIZARLAS PARA MITIGAR EL CAMBIO CLIMÁTICO? Eugenia J. Olguín Instituto de Ecología, Xalapa, Veracruz, México Antigua Carretera a Coatepec # 351, El Haya. Xalapa, Veracruz, 91070, México El cambio climático es un acontecimiento global cuyas consecuencias ambientales, económicas y sociales ya son de gran magnitud. Uno de los factores que contribuyen de manera más importante a este fenómeno es la acumulación de Gases Efecto Invernadero (GEI) como el CO 2 proveniente de la combustión de combustibles fósiles. En consideración a lo anterior, el desarrollo de biocombustibles renovables y carbono neutrales, representa una de las alternativas más importantes para mitigar el cambio climático. En este trabajo, se revisan algunos aspectos críticos en la investigación y desarrollo de dos biocombustibles, el biodiesel a partir de microalgas y la producción sustentable de bioetanol carburante mediante el uso de plantas para el tratamiento de vinazas. En el primer caso, se discuten los principales retos que requieren respuestas creativas de investigación y desarrollo: selección de las especies más adecuadas; inducción de las condiciones de cultivo para lograr máxima productividad de biomasa y de lípidos, selección de los reactores más apropiados, optimización de la cosecha de biomasa y de la extracción de lípidos y producción de compuestos de valor agregado a partir de la biomasa residual. Se destaca la importancia de las Evaluaciones del Ciclo de Vida y de los escenarios realistas de productividad en las consideraciones de la viabilidad económica del proceso, así como la importancia del uso de aguas residuales. En el caso de la producción sustentable de bioetanol, se discute el uso de plantas tropicales (Pontederia sagittata) en humedales construidos de flujo subsuperficial (HCFSSP) para tratar vinazas. Estas últimas son aguas residuales generadas durante la destilación del etanol, que contienen una alta concentración de materia orgánica y compuestos tóxicos y recalcitrantes (fenoles y melanoidinas). Se presentan resultados de la evaluación de HCFSSP para el tratamiento de vinazas diluidas en diversas condiciones y épocas del año, así como la diversidad microbiana de las biopelículas fotoautrotóficas en dos tipos de substratos, concluyendo que el uso de estas fitotecnologías permite remover altos porcentajes de materia orgánica, nutrientes y sulfatos, logrando niveles permisibles de descarga o permitiendo re-utilizar estas aguas residuales de las alcoholeras en una práctica segura de ferti-riego. 26

28 LC-BP-9 BIOCATALÍSIS: HERRAMIENTA ÚTIL EN PROCESOS LIMPIOS PARA LA SÍNTESIS DE PRODUCTOS DE ALTO VALOR AGREGADO Alicia Baldessari Laboratorio de Biocatálisis. Dpto. de Química Orgánica y UMYMFOR Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires Ciudad Universitaria, Pabellón 2 Piso 3. (C1428EGA) Buenos Aires, Argentina A pesar del alto grado de desarrollo alcanzado en la obtención de productos industriales de alto valor agregado, todavía persisten algunos problemas vinculados al cuidado del medio ambiente. Estos procesos se llevan a cabo en condiciones drásticas de reacción que involucran un considerable gasto de energía. Además, la naturaleza agresiva de muchos reactivos empleados complica los procesos de tratamientos de efluentes. Actualmente resulta importante administrar los recursos renovables en forma racional, especialmente eliminando el uso y generación de sustancias peligrosas y desarrollando caminos productivos más cortos con mejores rendimientos y ahorro de energía y materias primas, conocidos como procesos limpios. La Biocatálisis se presenta como una herramienta útil para generar estos procesos. El uso de enzimas aisladas o formando parte de microorganismos como biocatalizadores contribuye en todo este campo, ya sea diseñando nuevos procesos u ofreciendo soluciones alternativas para mejorar los ya aplicados. Algunas enzimas como las lipasas pueden ser utilizadas en reacciones de síntesis, en sentido inverso al de la hidrólisis que efectúan en el ambiente celular. De esta manera tienen aplicación en variados procesos en la industria alimenticia, farmacoquímica, cosmética, etc. Nuestro grupo de investigación ha aplicado la metodología enzimática utilizando lipasas de manera exitosa en varios tipos de reacciones que produjeron una variedad de productos con aplicación práctica para la industria. Se han obtenido derivados acilados de variados productos naturales como sesqui- y diterpenos, esteroides y vitamina B6 que mostraron actividad como antivirales, hormonas, neuro- y glucocorticoides, integrantes de formulaciones cosméticas y aditivos alimentarios. La estrategia biocatlítica con lipasas se aplicó en la síntesis limpia de medicamentos comerciales como un compuesto contra la hipertrofia prostática benigna y un bactericida de amplio espectro. Las lipasas también resultaron apropiadas como catalizadores en la síntesis de monómeros acrílicos y polímeros: poliésteres, poliacrilamidas y polimidoaminas, útiles como biomateriales en liberación controlada de medicamentos e ingeniería de tejidos. Otra estrategia biocatalítica que conduce a procesos limpios constituye la aplicación de células enteras de microorganismos como fuente de enzimas. Dentro de este campo se han estudiado reacciones de reducción de variados compuestos dicarbonólicos catalizadas por hongos y levaduras obteniéndose hidroxiésteres, hidroxicetonas y dioles con elevada estereoselectividad trabajando en medio acuoso y orgánico, con células en crecimiento y reposo, en cultivos frescos, esporas y diferentes métodos de conservación de los microorganismos. Los microorganismos permitieron realizar este tipo de reacciones evitando el uso de agentes oxidantes y reductores tóxicos y de difícil tratamiento para su disposición como residuos. 27

29 LC-BA-10 KINETIC EVALUATION OF NUTRIENTS DEGRADATION BY A MIXED CULTURE OF MICROORGANISMS IN SALTY ENVIRONMENT Hugo M. Soares Federal University of Santa Catarina, Brazil Many natural processes deal with multi nutrients availability inducing mixed culture of microorganisms to be able to grow in these systems. Thermodynamics indicates priorities on which nutrient would be used one after another establishing microbial population predominance. The understanding of how these systems respond to microbial growth stimulation is important to manage these processes. Bioremediation of oil spiels and complex wastewater treatment are good example of these systems. Salty environments are not very well studied because it is toxic to many microorganisms and its specific application. Offshore petroleum exploration is increasing very fast supporting the needs to study these systems. This work aimed to optimize the microbial enhanced oil recovery process (MEOR). The laboratory procedure was developed to preserve the major microbial diversity found in a produced water of a Brazilian offshore oilfield, in order to characterize some of the possible microbial activities in this environment. One sample from produced water was used to inoculate a 20 L fed batch reactor, fed daily with synthetic seawater amended with nitrate and acetate. Several kinetic assays were performed in anaerobiosis, at 40ºC, using 30 ml sacrifice flasks, in order to evaluate the activity of the reactor enriched culture. Tests were conducted with different substrates to stimulate heterotrophic denitrification, autotrophic denitrification, sulfate reduction and metanogenesis. Results indicate that after 260 days of reactor operation, all the microbial groups tested were very active, performing their metabolic niches, consuming electrons donors and acceptors at correlations close to theoretical stoichiometric values. Many metabolic activities investigated were able to occur in the same reactor. Key words: Petroleum microbiology, produced water, microbial kinetics: metanogenesis, sulfate reduction and denitrification 28

30 MESAS REDONDAS AGUA: Potencial y limitaciones de la biotecnología algal en la depuración de aguas residuales Raúl Muñoz Universidad de Valladolid (España) BIOPROCESOS MÁS LIMPIOS Y SUSTENTABILIDAD: Bioprocesos más limpios y sustentabilidad Eduardo Torres Ramírez Universidad Autónoma de Puebla, Centro de Química, ICUAP (México) BIOCOMBUSTIBLES: La digestión anaerobia en el tratamiento simultáneo de residuos municipales O. Monroy Biotechnology Department, Universidad Autónoma Metropolitana (México) 29

31 Mesa Redonda - Agua MR-BA-1 POTENCIAL Y LIMITACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA ALGAL EN LA DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES Raúl Muñoz Dpto. Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente. Universidad de Valladolid C/ Dr. Mergelina s/n, 47011, Valladolid, España Palabras clave: Aguas residuales, eficiencia energética, eliminación de nutrientes, huella de agua, simbiosis microalga-bacteria Su metabolismo autotrófico unido a un eficaz funcionamiento simbiótico con bacterias heterótrofas y nitrificantes, confiere a microalgas y cianobacterias un valioso potencial en biotecnología ambiental que va desde la eliminación de materia orgánica, nutrientes y metales pesados de aguas residuales, a la captura de CO 2 y producción de bioenergía. A día de hoy, estos últimos (captura de CO 2 y producción de energía) resultan económicamente prohibitivos sino se encuentran acoplados a un proceso de depuración de aguas residuales que suministre agua y nutrientes a muy bajo coste (Muñoz y Guieysse, 2006). A pesar de sus mayores eficiencias fotosintéticas (producciones de biomasa demostradas de kg m -3 d -1 asociadas a requerimientos de nitrógeno y fósforo de 68 y 8.5 g m -3 d -1, respectivamente), el alto coste de los fotobiorreactores cerrados ( 100 m 2 vs 10 m 2 para lagunajes de alta carga, HRAP) unido a su rápido ensuciamiento por biofouling hacen que la depuración fotosintética de aguas residuales solo se pueda llevar a cabo a día de hoy en fotobiorreactores abiertos (generalmente HRAPs). Estos sistemas, con producciones medias anuales demostradas de 20 g m -2 d -1 (correspondientes a eficiencias fotosintéticas del 2-3 %), presentan potenciales de oxigenación de 100 g O 2 m -3 d -1, eliminaciones de N y P de 4.5 g N m -3 d -1 y 0.6 g N m -3 d -1, respectivamente, y unos costes energéticos en aireación muy inferiores a los necesarios en lodos activos ( KWh m -3 tratado vs 0.09 kwh m -3 tratado). Una correcta eliminación de materia orgánica en HRAPs requeriría una operación a 6 días de tiempo hidráulico de residencia mientras que la eliminación de nutrientes elevaría este tiempo de residencia a 9 días (considerando un agua residual doméstica con 400 mg DQO l -1, 40 mg N l -1 y 5 mg P l -1 ). El empleo de HRAPs contribuiría además a mejorar enormemente la eficiencia energética de las actuales Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDARs) mediante la disminución de los requerimientos energéticos en oxigenación (0.21 wh g DQO -1 en configuraciones desnitrificacionnitrificación frente a wh g DQO -1 en HRAPs) y el aumento de la producción de energía en la digestión anaerobia de la biomasa algal generada (a consecuencia de una mayor generación de biomasa). Así, el déficit energético de EDARs basadas en difusión de oxígeno en los tanques de aeración disminuiría de 0.18 wh g DQO -1 a wh/g DQO en plantas basadas en HRAPs (Figura 1). 30

32 a Primario 33 Secundario 10 Conversión 45% SV b Digestion Anaerobia Primario Secundario Digestion anaerobia Conversión 35% SV Figura 1. Balances de Demanda Química de Oxígeno a una EDAR basada en aeración por difusión (a) y en HRAPs (b). La implementación de estrategias de pre-tratamiento con el fin de aumentar la biodegradabilidad de la biomasa algal generada de 35 al 55 % (como en lodos secundarios de depuradora) reduciría este déficit energético a wh g DQO -1 (Sialve y col. 2009). Como principales contrapartidas una EDAR basada en HRAP presenta unos elevados usos de terreno (p.e, 400 hectáreas serían necesarias para tratar m 3 d -1 de una agua residual con la composición arriba descrita) y una mayor generación de lodos residuales (115 % o 61 % mayores sin o con pretratamiento, respectivamente). Por otro lado, la elevada huella hidraúlica de estos sistemas aparece también como una de sus principales desventajas, especialmente en zonas con un alto estrés hidráulico. A modo de ejemplo, un 11 % del agua residual arriba mencionada se perdería por evaporación durante su tratamiento en HRAPs, mientras que este valor puede ascender al 21 % para aguas residuales de alta carga (considerando velocidades de viento de 1 m s -1, temperaturas del aire de 15 ºC e irradiaciones medias de 230 w m -2 ) (Bechet y col. 2009) Agradecimientos El Ministerio de Ciencia e Innovación Español a través del contrato RYC y la Agencia Española de Cooperación para el Desarrollo a través del proyecto A/023287/09 son cordialmente agradecidos por su apoyo a este trabajo. Bibliografía Bechet Q, Shilton A, Guieysse B (2009) The water footprint of algae biofuels. Proceedings of the IWA-Water & Industry 2009, Palmerston North, New Zealand Muñoz R, Guieysse B (2006) Algal-bacterial processes for the treatment of hazardous contaminants: a review. Water Research. 40: Sialve B, Bernet N, Bernard O (2009) Anaerobic digestion of microalgae as a necessary step to make microalgal biodiesel sustainable Biotechnology Advances. 27,

33 Mesa Redonda - Bioprocesos Más Limpios y Sustentabilidad MR-BP-2 BIOPROCESOS MÁS LIMPIOS Y SUSTENTABILIDAD Dr. Eduardo Torres Ramírez Universidad Autónoma de Puebla, Centro de Química-ICUAP Los bioprocesos limpios están llamados a sustituir a los procesos químicos por sus características, eficiencias y condiciones de reacción, así como los subproductos de desecho generados, los cuales son generalmente biodegradables o no tóxicos al ambiente. Por ejemplo, la transformación de hidrocarburos saturados a alcoholes es posible llevarla a cabo a condiciones ambiente mediante el sistema con citocromo P450, mientras que su contraparte química necesita de la activación del alcano a alqueno, en un proceso a elevadas temperaturas y presiones. Por otro lado, los bioprocesos aplicados a la industria del petróleo han mostrado un potencial importante de impacto en la condiciones de refinación. La remoción selectiva de compuestos organoazufrados de un diesel mediante una oxidación biocatalítica a 25 C acoplada a una destilación permite alcanzar niveles de azufre 80% menos que el sólo proceso de destilación. El proceso convencional de desulfurización es llevada actualmente en condiciones de alta presión y temperatura. Dentro de los bioprocesos limpios también pueden considerarse aquellos donde se aprovechan residuos o desechos biológicos u orgánicos para generar compuestos de valor comercial siempre y cuando el proceso se lleve a cabo en condiciones amigables al ambiente. Para ilustrar este punto se puede mencionar la generación de biopolímeros a partir de bioxído de carbono o la producción de biocombustibles a partir de desechos agrícolas. En esta mesa se profundizará a mayor detalle los ejemplos mencionados aquí mediante la participación de especialistas en el área de bioprocesos y sustentabilidad. 32

34 Mesa Redonda - Biocombustibles MR-BA-3 LA DIGESTIÓN ANAEROBIA EN EL TRATAMIENTO SIMULTÁNEO DE RESIDUOS MUNICIPALES F. Ramírez-Vives, A. de Jesús-Rojas, R. Cruz Huizache, R. I. Rodríguez-Pimentel y O. Monroy Biotechnology Department, Universidad Autónoma Metropolitana Av. San Rafael Atlixco 186, Col. Vicentina, Iztapalapa, D.F, México Tel. (52 55) Para recuperar nutrientes y energía de la materia orgánica presente en las aguas residuales y en la basura la digestión anaerobia presenta ventajas tecnológicas que obligan a su tratamiento simultáneo en plantas descentralizadas. Así, la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU) se puede hidrolizar y fermentar en reactores de lecho escurrido (RLE) usando agua residual que disuelva la materia orgánica hasta agotar la fracción degradable. El producto de la lixiviación puede alimentarse a un reactor de lecho expandido de lodos anaerobios (EGSB) que trata el agua residual proveniente de la misma comunidad que generó la basura orgánica. Los lodos generados de este tratamiento pueden agregarse a la basura para ser digeridos junto con ella. Con esto se cierra un círculo que minimiza los residuos generados y concentra el biogás para ser más fácilmente aprovechado. La digestión anaerobia de la FORSU se estudió en un sistema de dos fases. En la primera, la hidrólisis y acidogénesis se llevó a cabo en un RLE intermitente. A cargas orgánicas de 135 g ST/L y tiempos de reacción de 30 días, se obtiene una reducción de sólidos de 45% y 85% de eliminación de materia orgánica. Los lixiviados producidos que contenían hasta 120 g DQO/L se diluían con agua residual y se alimentaban a un reactor EGSB con cargas desde 13 a 25 g/ld con eficiencias de eliminación de DQO de 90% y tiempos de residencia entre 24 y 4 horas. Estos resultados muestran que separando los componentes más fácilmente hidrolizables y fermentables de la basura con una lixiviación inducida con agua residual se puede tratar la basura en tiempos de residencia de 30 días ofreciendo una salida al problema de disposición de residuos y tratamiento de basuras que padecen los habitantes de las ciudades, al minimizar las áreas destinadas al tratamiento y los costos. 33

35 RESÚMENES Biotecnología Ambiental Comunicaciones Orales 34

36 OR-BA-1 CARACTERIZACIÓN BIOQUÍMICA Y MOLECULAR DE BACTERIAS PLANCTÓNICAS ASOCIADAS A SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE NAFTA Y SU IMPLICACIÓN EN PROCESOS DE BIOCORROSIÓN EN INSTALACIONES PETROLERAS De Sisto A. 1, Naranjo Briceño L. 1, Inojosa Y. 1, Rojas Tortolero D. 1, Sena L. 1, González M. 1, Freites M. 1, Pernía B. 1, García D. 1, Zoilabet Duque 2 1 Fundación Instituto de Estudios Avanzados (IDEA), Dirección de Energía y Ambiente, Caracas, Venezuela. 2 Fundación Instituto Zuliano de Investigaciones Tecnológicas (INZIT). Unidad de Investigación en Biodeterioro Industrial, Estado Zulia, Venezuela La industria petrolera utiliza la nafta como diluente del crudo pesado y extrapesado para reducir su viscosidad, hacerlos más fluidos y mejorar su transporte a través de los oleoductos. Frecuentemente, los sistemas de distribución de nafta y de crudo diluido (DCO) enfrentan problemáticas generadas por los microorganismos (hongos y bacterias). Además de la biodegradación de la nafta y consecuente riesgo en la disminución de la eficiencia del proceso productivo, se han reportado deterioros de las líneas de producción caracterizada por daños corrosivos locales, los cuales van aunados a la presencia de agua en el sistema y a la interrelación de consorcios microbianos promotores de la biocorrosión. Es conocido que las fugas de nafta en las tuberías se presentan frecuentemente y se clasifican como críticas, generando daños al ambiente, pérdida de la producción, incremento de los costos operativos y riesgo laboral. Dada la importancia del problema, la finalidad del presente trabajo fue aislar y caracterizar morfológica, bioquímica y molecularmente microorganismos cultivables asociados a los sistemas de almacenamiento (tanques) y de distribución (tuberías) de nafta de una operadora petrolera en Venezuela. Se aislaron 87 bacterias aeróbicas cultivables en medio de cultivo heterótrofo (LB) provenientes de cuatro (4) puntos diferentes dentro del sistema de distribución de nafta. Se detectó la presencia de bacterias anaeróbicas del grupo reductor de sulfato (SRB) asociado a la biocorrosión en un sitio de alta criticidad. Las descripciones morfológicas preliminares indican una alta prevalencia de bacterias gram positivas del tipo cocos con relación a las gran negativas del tipo coco y coco-bacilos. La determinación de la huella genética o DNA Fingerprinting permitió discriminar genotípicamente las bacterias aisladas y agruparlas en 26 grupos bacterianos. Los resultados morfológicos y moleculares fueron correspondidos encontrándose un predominio del género Staphylococcus, seguido de Acinetobacter, Bacillus, Proteus, Buttiauxella y, Ignatzschineria. Se destaca el aislamiento de hongos filamentosos y levaduriformes cultivables pertenecientes a las especies: Sporidesmium tengii, Cladosporium cladosporioides, Rhodotorula mucilaginosa y Wickerhamia sp. Los ensayos preliminares de agresividad indican la potencialidad corrosiva de algunas cepas aérobicas aisladas, especialmente del género Staphylococcus. Se concluye que en el sistema estudiado existe una alta diversidad bacteriana con predominancia de las especies aeróbicas gram positivas del tipo cocos, las cuales han sido previamente reportadas en la literatura como asociadas a procesos de biocorrosión, siendo Staphylococcus la bacteria que presentó mayor tendencia corrosiva. 35

37 OR-BA-2 APLICACIÓN DE XRF EN LA MEDICIÓN DE ARSÉNICO Y FÓSFORO EN Azolla filiculoides Sánchez Viveros Gabriela 1, Ruvalcaba Sil José Luis 2, Alarcón Alejandro 3, Ferrera Cerrato Ronald 3 1 Facultad de Agronomia. Universidad Tecnologica de Tantoyuca. Desviación Lindero Tametate s/n. CP Colonia La morita. Tantoyuca Ver, México. 2 Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México. Apartado Postal , México, DF, México. 3 Área de Microbiología, Postgrado de Edafología, Colegio de Postgraduados Campus Montecillo, Carretera México-Texcoco km Montecillo, Texcoco, Estado de México Se determinó la capacidad de acumulación de arsenato y su influencia en el contenido de otros elementos en Azolla filiculoides mediante la técnica de fluorescencia de rayos X (XRF). Azolla filiculoides (2 g) se expuso a concentraciones crecientes de As (0, 5, 10, 20 y 30 µg ml -1 ). Después de 96 h las frondas se llevaron a peso constante para calcular el porcentaje de inhibición/estimulación de crecimiento y analizarlos mediante XRF. Los resultados se analizaron mediante SAS versión 8.0 y la prueba de comparación de medias y correlación de Pearson. La estimulación máxima del crecimiento fue 47% ante 10 µg As ml -1 ; mientras que con 5 y 20 µg As ml -1 el estimulo del crecimiento fue de 25% y 27%, respectivamente. En contraste, a 30 µg de As ml -1 el crecimiento fue inhibido en 65 % con respecto al control (0 µg As ml-1). La mayor acumulación del metaloide en las frondas de Azolla ocurrió en 20 y 30 µg As ml -1. La concentración de P en 0 µg As ml -1 fue 9.6 veces menor que en 5 µg As ml-1, y 16 veces menor que en 10, 20 y 30 µg de As ml -1. El análisis de correlación de Pearson (r 2 = ) reveló que la relación As:P ante 5 µg As ml -1 fue de 1.2:1, y ante 10 µg ml -1 fue de 1.8:1; está relación incrementó en 20 y 30 µg ml -1 a 2.8:1 y 2.5:1, respectivamente. La técnica de XRF, además de cuantificar As y P, también detectó S, Cl, K, Ca, Mn, Fe, Ni, Cu y Zn. Las concentraciones de S, K, Zn, Mn y Fe disminuyen significativamente al incrementar el contenido de As. El mayor contenido de K se obtuvo ante 5 µg As ml -1, sin embargo, ante 20 y 30 µg ml -1 decrece significativamente. El contenido de Ca se reduce significativamente ante 20 y 30 µg ml -1 respecto al control. El contenido de Cl y Cu no se afectó en ninguna de las concentraciones de As. CONCLUSIONES. Concentraciones bajas de As estimularon el crecimiento de A. filiculoides denotando su tolerancia a este metaloide. La fluorescencia de rayos X es una técnica muy versátil, multielemental, rápida y no destructiva para el análisis de materiales biológicos. El incremento en la concentración de As produce la disminución de la concentración de S, K, Mn, Fe y Zn en el helecho. 36

38 OR-BA-3 ARRANQUE Y ESTABILIZACIÓN DE UN REACTOR ANAERÓBICO DE LECHO FLUIDIZADO INVERSO PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES URBANAS García-Rodríguez G. 1, Rustrián E. 2, Houbron E. 2 1 Instituto Tecnológico de Minatitlán. Blv. Institutos Tecnológicos s/n. Col. Buenavista Norte. C.P Minatitlán, Ver., México. 2 Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Veracruzana. Prol. de Oriente 6, No. 1009, C.P Orizaba, Ver., México. Las aguas residuales urbanas (ARU) se distinguen por bajas concentraciones de Demanda Química de Oxígeno (DQO), altas fracciones de sólidos suspendidos, temperaturas relativamente bajas y fuertes fluctuaciones en tasas de carga orgánica e hidráulica (van Lier et al., 2001). Estas características complejas tienen un impacto negativo sobre el tratamiento anaeróbico y/o costos. Un reactor de lecho fluidizado inverso (RLFI) presenta varias ventajas, ofreciendo alta concentración de biomasa sobre minúsculas partículas de soporte inerte, biopelículas compactas y actividades microbianas más altas (Nicolella et al. 2000), pudiéndose tratar grandes volúmenes de soluciones acuosas. El objetivo de esta investigación fue arrancar un RLFI anaeróbico para el tratamiento de ARU (concentración promedio de DQOsoluble: 250 mg/l). El medio de soporte es Extendosphere (15% del volumen útil del reactor). La velocidad descensional aplicada es de 2-6 m/h. La fase de arranque se inició en batch a una CVA de 0.3, una velocidad descensional de 2.2 m/h y una expansión relativa de 0.35; después de esta fase, se operó en continuo a una CVA de g DQO/l d, hasta alcanzar 4 g DQO/l d. Los parámetros monitoreados, tanto en modo batch como continuo, fueron DQO Soluble, ph y producción de biogás y metano. Durante la etapa en batch se obtuvieron eficiencias de remoción de DQO cercanas al 70%. En la operación en continuo la eficiencia de remoción varió del 20 al 70% a una CVA de g DQO/l d. Después de superar problemáticas de operación por altas fluctuaciones en carga orgánica, inició la estabilización a los 269 días de operación a una CVA de 2 g DQO/ l d, con un tiempo de residencia hidráulica (TRH) de 2.95 horas, y eficiencias de remoción de DQOsoluble de 15-44%, marcando la pauta para elevar la carga al reactor. A una CVA de 4 g DQO/ l d se logró el estado estacionario, obteniéndose eficiencias de remoción de 50-60%, con 1.5 horas de TRH, estabilizándose la producción de biogás y metano. Respecto a la colonización de Extendosphere, se observó una coexistencia de biomasa suspendida y biomasa fija a TRH mayores y el lavado de cultivo suspendido a tiempos más cortos. Altas fluctuaciones en carga orgánica de las ARU entorpecieron el proceso de estabilización del reactor, sumándose el efecto del contenido menor de sustrato rápidamente biodegradable de la fracción soluble. Esto origina que a cargas mayores mejore la eficiencia del tratamiento, lográndose tratar en tiempos muy cortos las ARU. 37

39 OR-BA-4 Pistia stratiotes: BIOADSORBENTE DE PETRÓLEO CRUDO Sánchez Galván Gloria, Mercado Francisco J., Olguín Eugenia J. Red de Manejo Biotecnológico de Recursos. Instituto de Ecología, A.C. Carretera antigua a Coatepec No. 351 El Haya, Xalapa, Veracruz, México. El objetivo de este trabajo fue evaluar la adsorción de petróleo crudo en biomasa de Pistia stratiotes. Las frondas y las raíces de la planta fueron secadas a 60 C. Las frondas fueron molidas (1-3 mm) y las raíces se usaron sin moler. Se determinó la hidrofobicidad de ambas biomasas a través de su atracción hacia una fase polar (agua) y otra no polar (hexano). Se utilizó petróleo crudo tipo Maya, el cual se diluyó con una solución salina (25 g NaCl/L) obteniendo diferentes concentraciones (Co): ± 9.82, 1,958.33±8.01, 3,935.18±40.09, 7,604.16± y 15, ± mg petróleo crudo/l). Las unidades experimentales fueron matraces que contenían 100 ml de la solución de petróleo, los cuales se agitaron a 150 rpm. Se probaron dos cantidades de biomasa (0.5 y 1g) y diferente tiempo de contacto (TC) (30, 60 y 90 min). Se evaluó el porcentaje de eliminación del petróleo del medio y la capacidad de adsorción de la biomasa (q). El equilibrio de adsorción del petróleo a la biomasa se evaluó a través de las isotermas de Langmuir y Freundlich. Los resultados mostraron que las frondas son más hidrofóbicas que las raíces (71.38±0.62 y 0.52±0.017%, respectivamente) (p<0.05). Los porcentajes de eliminación de petróleo fueron altos desde los primeros 30 min a la Co más alta, 93.73±0.96% y 87.42±2.21% para frondas y raíz, respectivamente. Se encontró una correlación altamente positiva entre la Co y la adsorción de petróleo en ambas biomasas (r²=1.0 y 0.989, para frondas y raíz, respectivamente). La cantidad de biomasa afectó la eficiencia de la adsorción ya que la q calculada con 0.5 g fue el doble de aquella obtenida con 1 g (p<0.05). Los valores encontrados fueron 2,904.29±6.47 y 1,478.89±0.61 mg petróleo/g bs para las frondas, mientras para la raíz fueron 2,683.90±21.89 y 1,393.92±4.71 mg petróleo/g bs para la Co más alta a un TC de 30 min. También se observó que el TC tuvo efecto sobre la q de las frondas, ya que ésta incrementó conforme aumentó el TC, hasta los 90 minutos (p<0.05). En el caso de la raíz, no se observaron diferencias significativas entre 30 y 60 minutos. El equilibrio de adsorción se explicó por el modelo de Langmuir (r²=0.975) para la raíz y por el de Freundlich para las frondas (r²=0.986). Se concluyó que la biomasa no viable de P. stratiotes tiene una gran capacidad para adsorber petróleo crudo de soluciones salinas. 38

40 OR-BA-5 ACTIVIDAD MICROBIANA DURANTE LA APLICACIÓN DE DIFERENTES TRATAMIENTOS DE BIORREMEDIACIÓN EN SUELO CONTAMINADO CON PETRÓLEO CRUDO OLMECA Díaz Ramírez Ildefonso J., Priego Rangel Samantha, Torres Colorado Jesús, Aguirre Marín Diana Ivet, Escalante Espinosa Erika Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. División Académica de Ciencias Biológicas. Cuerpo Académico de Evaluación y Tecnología Ambiental. Lab. de Bioprocesos. Edif. H. Carr. Villahermosa-Cárdenas Km 0.5, Villahermosa, Tabasco, México. C.P En la actualidad el auge petrolero causa un impacto ambiental, económico y social al encontrarse frecuentemente algunos hidrocarburos como contaminantes, afectando las propiedades fisicoquímicas del suelo y los ecosistemas, lo que en muchos casos representa un riesgo potencial a la salud humana. Por tal razón, existe la necesidad de mejorar las alternativas tecnológicas para el tratamiento biológico del suelo, como el uso de microorganismos degradadores (bacterias y hongos) previamente aislados de los sitios contaminados, aplicándolos como parte de los tratamientos de restauración. En el presente trabajo se compararon diferentes determinaciones de la actividad microbiana, (actividades enzimáticas, número de degradadores y parámetros cinéticos), como una alternativa para la valoración del potencial de biodegradación (B%) de hidrocarburos totales de petróleo (HTP) por poblaciones exógenas y nativas durante diferentes condiciones biorremediación. Se realizaron ensayos de biodegradación en suelo inoculado (SI) y no inoculado (SNI) a escala laboratorio ( g) en presencia de diferentes concentraciones de hidrocarburos (10 30g HTP/Kg de suelo) y bagazo de caña (2%). Como inóculo se utilizó un co-cultivo (CC, bacterias-hongos) compuesto por microorganismos degradadores de hidrocarburos, comprándose su eficiencia respecto a los microorganismos nativos, en presencia y ausencia de nutrientes (C/N 6 7). Durante los experimentos se determinó el contenido de HTP (método Soxhlet) y el número de degradadores de hidrocarburos (NMP). Así mismo, se determinaron las actividades de la enzima lipasa (LSA; mg pnp/ g suelo seco*min) y deshidrogenasa (DHS; µg INF/g suelo seco*h). Adicionalmente, se calculó la B%, la tasa de consumo global (TCG; mg/kg*d); así como la vida media. En general, se registraron valores más elevados de actividad microbiana degradadora en presencia del inóculo (B% 56%; TCG mg de HTP/Kg*d); la vida media fue de alrededor de 65 días (SI) mientras que para el SNI fue de 80 a 103 días. Los valores de actividad de las enzimas LSA y DHS se incrementaron proporcionalmente respecto a la concentración de los HTP. La actividad máxima de la lipasa se registró en presencia del inóculo (CC) y en el suelo con 30 g/kg de HTP. Con valores de 5,940 µg de pnp/g de suelo y 4,360 µg de pnp/g, para el SI y el SNI, respectivamente. Los ensayos desarrollados pueden ser usados como indicadores útiles para valorar la actividad biodegradadora en condiciones de laboratorio y campo, así como el potencial de bioaugmentación con inóculos estandarizados, como parte de estrategias de biorremediación y diagnóstico ambiental. Palabras claves: Lipasa, deshidrogenasa, Co-cultivo, Biodegradación, Petróleo crudo. 39

41 OR-BA-7 BIODEGRADACION DE ACRILAMIDA Y POLIACRILAMIDA EN BIOSÓLIDOS Y SUELO Becerril Moctezuma Javier 1, Olascoaga Guerrero Lizzeth 1, Gutiérrez Castillo María Eugenia 2, Franco Hernández Marina Olivia 1 1 Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología (UPIBI-IPN), Av. Acueducto S/N Col. La Laguna Ticomán, Méx. DF CP Tel Ext Centro de Investigación en Medio Ambiente y Desarrollo IPN. La poliacrilamida se emplea para estabilizar biosólidos de aguas residuales industriales, éstos se degradan lentamente generando acrilamida y ácido cianhídrico, causando cáncer y lesiones del sistema nervioso. En Lerma estado de México se generan 600 toneladas de biosólidos por semana por planta, éstos se incineran generando un problema atmosférico. El objetivo del trabajo fue tratar el biosólido para generar un biofertilizante libre de poliacrilamida y acrilamida. Los biosólidos se recolectaron en Reciclagua, Lerma Edo. de México y se caracterizaron fisicoquímica y microbiológicamente. Se prepararon 8 pilas con 20 Kg de biosólidos para precomposteo con diferentes tratamientos: Control (L = lombriz): Biosólido + L; Biosólido + Estiércol +L (BEL); Biosólido + Estiércol + 25% Materia Orgánica +L (BEL 25%); Biosólido + Estiércol + 50% Materia Orgánica + L (BEL 50%); Biosólido + Estiércol + 75% Materia Orgánica + L (BEL 75%); Biosólido + 25% Materia Orgánica + L (BL 25%); Biosólido + 50% Materia Orgánica + L (BL 50%); Biosólido + 75% Materia Orgánica + L (BL 75%). Los análisis fisicoquímicos fueron de acuerdo a la NOM Los tratamientos se incubaron 48 días en condiciones ambientales y 80% de humedad. La acrilamida se separó en columna con Sílica gel y se identificó por RMN, se cuantificó por HPLC, con metanol como disolvente. La cantidad de acrilamida en biosólido fue de 1635 mg/kg, En los tratamientos BEL, resultando mejor el BEL 50%, hubo un aumento en la concentración de acrilamida, casi 3 veces mayor a la encontrada en el biosólido antes de ser tratado, por lo que el proceso resultó eficiente para la degradación de poliacrilamida. Por otra parte la concentración de acrilamida para los tratamientos BL, fue parecida a la encontrada en el biosólido sin tratamiento. En los tratamientos en los que se hizo adición de residuos de fruta tampoco hubo degradación significativa debido a que lombrices y microorganismos prefirieron los monosacáridos y polisacáridos. En los tratamientos que contenían estiércol, posiblemente existió una competencia por nutrientes entre microorganismos y las lombrices, por lo cual existió una mayor degradación del polímero. Los microorganismos nitrificantes no se ven inhibidos por el contenido de poliacrilamida o acrilamida, debido al aumento paulatino de nitratos en cada tratamiento, en suelo, se obtuvo hasta 8 mg NO - 3 /kg y con adición de biosólido hasta 40 mg NO - 3 /Kg, al final 60 mg NO - 3 /Kg. La concentración de acrilamida en suelo disminuyó hasta 45% con adición de vermicomposta. 40

42 OR-BA-8 BIORREMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS EN LA ZONA COSTERA DE PUNTA MAJAGUA. CIENFUEGOS. CUBA Bermúdez Acosta Jelvys, Reinol Poma José, Rodríguez Castro David J. Centro de Estudios Ambientales de Cienfuegos (CEAC) El propósito del trabajo fue eliminar por métodos biocorrectivos, 479m 3 de residuos petrolizados, contenidos en cuatro tanques de almacenamiento de FUEL OIL y derramados en la zona costera de Punta Majagua, península localizada en la porción Centro Norte de la Bahía de Cienfuegos; en el marco del desarrollo del Proyecto de Rehabilitación Ambiental Integral de esta península. Se determinó el volumen de hidrocarburos vertidos en la zona y el volumen contenido en los tanques de almacenamiento, los cuales se dispusieron previa mezcla en proporción 3/1 con tierra fértil, en una parcela de biorremediación de 115m X 75m, construida en el área de análisis después de haber sido analizados los resultados de los estudios de suelo correspondientes. Se aplicaron 54,5 m 3 de BIOIL- FC, un cultivo mixto de bacterias de alto espectro de degradación de hidrocarburos, producidos in situ en un fermentador industrial de m 3 lográndose concentraciones de 7*10 8 cel/ml. Se realizó un muestreo inicial en la parcela de biorremediación, registrándose valores superiores a mg/kg de hidrocarburos totales del petróleo (HTP), y otro a los 45 días, donde se lograron por cientos de remoción de 84,8 % de HTP con concentraciones por debajo de las establecidas por la resolución 08/99 del Instituto Nacional del Petróleo de la República de Cuba (CUPET), así como altos porcientos de remoción de Saturados, Aromáticos, Resinas y Asfaltenos (SARA), demostrando la eficiencia de esta técnica en la biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos. 41

43 OR-BA-9 ELIMINACIÓN DE METALES. NITRATOS Y FOSFATOS DE AGUAS RESIDUALES CON M. piperita Y H. annuus Y EL EFECTO DE TRES SOPORTES Angulo Riba Alan de Jesús 1, Altamirano Segovia Norma Eleana 1, Torres Calderón Jesús 2, Franco Hernández Marina Olivia 1 1 Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología, Instituto Politécnico Nacional (UPIBI-IPN). 2 Escuela Sup. de Ingeniería Química e Industrias Extractivas, Instituto Politécnico Nacional (ESIQIE). Av. Acueducto S/N Col. La Laguna Ticomán, Méx. DF CP Tel Ext Existen pocos procesos que usen especies vegetales para tratar aguas residuales contaminadas con metales. En este proyecto se plantea la fitoremediación con Mentha piperita y Helianthus annuus, para eliminar compuestos inorgánicos de aguas residuales. Se utilizó agua potable como control y agua residual industrial de la planta de tratamiento AISJISU. Se realizó la caracterización fisicoquímica, y microbiológica del agua residual, metales como cobre (Cu), fierro (Fe) y potasio (K) se determinaron por absorción atómica. La especie vegetal utilizada fue Mentha piperita y Helianthus annus, y tres soportes (tezontle negro, TZN; tezontle rojo, TZR y arcilla, AR). Se hicieron 30 repeticiones por cada planta y por soporte. Se recirculó agua potable, y en otro lote se usó agua residual. Se desarrolló un sistema de recirculación y aireación semi continua de agua potable (AP) y agua residual (AR), con intervalos de 24 h y 11 L/min. Al inicio y final del experimento se tomaron muestras de agua, evaluando metales, DBO, DQO, Salmonella, nitratos y fosfatos. En plantas se evaluó altura, humedad y número de hojas. Las muestras se secaron y se molieron y se realizaron digestiones ácidas con HNO 3, H 2 SO 4 y H 2 O 2 en proporción 2:3:1, se determinaron metales por absorción atómica, nitrógeno total y fósforo soluble. En el agua residual se encontró mas de 1000 UFC Salmonella sp/ml y 1010 UFC Coliformes totales /ml; 88.3mg DBO/L y 800 mg DQO/L, obteniendo una remoción de 40%. No se detectó Cu, pero K en AR fue de 5.58 ppm y en AP de 3.22 ppm. La concentración de Fe en AR encontrada fue 0.15 ppm, disminuyendo a 0.1 ppm al final del tratamiento. A pesar de las altas concentraciones de Fe en los soportes Ar, TZN, TZR, (866 ppm, 192 ppm y 150 ppm) no se solubilizó en el agua. La concentración de Cu en los soportes fue de 3.7 ppm en promedio y K no fue detectado. En general la remoción de compuestos en función de DQO, alcanzó un 50% del valor usual. La remoción de potasio fue 45% y en fierro fue 10%. El crecimiento de M. piperita fue cm en TZR y AR, con respecto a los otros soportes (9-10 cm). Para H. annuus con AR el crecimiento fue 45 cm y en AP de 35 cm en promedio. La absorción de nitrógeno fue mayor en H. annuus con 850 mgn/kg en flor, y 80 mg N/kg para tallos de menta 42

44 OR-BA-10 LOOSENINA, UNA NUEVA PROTEÍNA FÚNGICA CON ACTIVIDAD TIPO EXPANSINA CON POTENCIAL PARA EL TRATAMIENTO DE MATERIAL LIGNOCELULÓSICO CON MIRAS A LA OBTENCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES Quiroz Castañeda Rosa Estela 1,2, Martínez Anaya Claudia 2, Cuervo Soto Laura 1, Folch Mallol Jorge 1 1 Laboratorio de Biología Molecular de Hongos, Centro de Investigación en Biotecnología, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Avenida Universidad 1001 Col. Chamilpa, Cuernavaca 62209, Morelos, México. 2 Instituto de Biotecnología. Universidad Nacional Autónoma de México. Avenida Universidad 2001 Col. Chamilpa, Cuernavaca 62209, Morelos, México Las expansinas son proteínas de plantas cuyo papel es remodelar la pared celular a través de modificar la estructura cristalina de la celulosa para permitir la expansión de la célula durante el crecimiento. La modificación en la estructura de la pared celular se lleva a cabo por un mecanismo no hidrolítico y se propone que es a través de la ruptura o re-organización de los puentes de hidrógeno entre las fibras de celulosa. En nuestro laboratorio identificamos un gen del hongo basidiomiceto Bjerkandera adusta con similitud a las expansinas vegetales al que llamamos loosenina. Este gen fue clonado y expresado exitosamente en Saccharomyces cerevisiae, a diferencia de las expansinas vegetales que no se han logrado expresar en sistemas heterólogos. La proteína expresada en levadura mostró actividad tipo expansina sobre fibras de algodón (celulosa cristalina). Además, el pretratamiento de fibras de algodón con esta proteína permitió la liberación de azúcares reductores al añadirse después una endoglucanasa comercial (la loosenina per se no presenta actividad hidrolítica). Así mismo, el tratamiento de fibras de Agave tequilana con la loosenina permitió eficazmente la obtención de azúcares reductores al tratarse después con un cóctel enzimático comercial que por si solo presenta una eficiencia muy baja en la liberación de azúcares a partir de las fibras de agave. Estudios de espectrofotometría de infrarrojo mostraron que la loosenina altera la estructura cristalina de la celulosa. Los resultados obtenidos auguran un gran potencial de esta proteína para hacer más eficiente el proceso de sacarificación enzimática con miras a la producción de bioetanol a partir de residuos lignocelulósicos. 43

45 OR-BA-11 COMPARATIVE ANALYSIS OF TWO SIDEROPHORES RHIZOBACTERIA PRODUCERS ISOLATED FROM HEAVY METAL CONTAMINATED SOIL AND THEIR EFFECT ON Lens esculenta GROWTH AND TOLERANCE TO ARSENIC AND LEAD Ruíz Flores A.N. 2, Ramírez Melo M. 2, Vásquez Murrieta M.S. 1, Rodriguez Tovar A. 1, Montes Villafán S. 2, Franco Hernández M.O. 3, Rodríguez Dorantes A. 2 1 Departamento de Microbiología, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional, Prol. Carpio y Plan de Ayala s/n, 11340, México, D.F., México 2 Departamento de Botánica, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional, Prol. Carpio y Plan de Ayala s/n, 11340, México, D.F., México 3 Departamento de Química, Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología, Instituto Politécnico Nacional, México Due to the sensitivity and the sequestration ability of the microbial communities to heavy metals, recently the application of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) for the bioremediation of this kind of contaminants has been done. This study compared the relationships between two rhizobacteria isolated from two plant species collected from contaminated soil with heavy metals by their siderophores production and the growth response and tolerance to arsenic and lead of Lens esculenta inoculated with these rhizobacteria. The rhizobacteria isolated Pseudomonas sp. Sp7d and Pseudomonas sp. Sp7e, were analyzed by their production of siderophores evaluated with LB-CAS medium, measured the halo produced around the colonies. Twenty seeds of L. esculenta were surface-sterilized and placed in Petri dishes with filter paper, with either sterile distilled water or inoculated with bacterial suspension of the two rhizobacteria separately, and another treatments supplemented with the appropriated As (Na 2 HAsO 4 ٠7H 2 O) and lead (Pb(C 2 H ) 2 ٠3H 2 O): 0.05, 0.5 and 1 mm, the control experiments were considerate without the addition of the metal. All the experiments were performed by triplicate and maintained at 30 C in a growth chamber in dark for 4 days. The root length of L. esculenta plants were measured and obtained the tolerance index (TI). These two rhizobacteria were classified as high siderophores producers and the results of TI for L. esculenta, obtained for arsenic and lead for both rhizobacteria strains, showed that the development of plants inoculated with the rhizobacteria Pseudomonas sp.sp7d strain favored the radical growth of. L. esculenta plants with lead and Pseudomonas sp. Sp7e strain did it with arsenic. Both strains keep the safe development of this species in the presence of metal at higher concentrations, compared with the growth plants without contaminants and bacteria alone. 44

46 OR-BA-12 DECOLORACIÓN DE AGUAS RESIDUALES TEXTILES CON HONGOS LIGNINOLÍTICOS INMOVILIZADOS UTILIZANDO UN REACTOR DE LECHO FIJO Osorio Echavarria Juliana, Quintero Díaz Juan Carlos Los hongos de pudrición blanca de la madera han mostrado gran potencial para ser utilizados en procesos de biorremediación de aguas y suelos contaminados con compuestos recalcitrantes y generalmente tóxicos; esta propiedad se debe principalmente al sistema enzimático oxidativo extracelular que emplean naturalmente para la degradación de la lignina de la madera. En este trabajo, el hongo Anthracophyllum discolor se empleó con el fin de evaluar y desarrollar una tecnología continua utilizando un biorreactor de lecho de fijo de 0.25 L para tratar efluentes contaminantes provenientes de industrias textileras. Como experimentos previos para determinar la capacidad del hongo para tratar efluentes textiles, se realizó el tratamiento de matrices de aguas sintéticas, que consisten en la mezcla de cuatro colorantes industriales Turquesa Erionyl, Rojo Erionyl, Rojo Cibacron y Azul Terasil suplementadas con sales utilizadas en los procesos de teñido, en donde se obtuvo como resultado porcentajes de decoloración de hasta el 90% en cultivos en lote (matraz de laboratorio) con células libres. Con efluentes industriales textiles los resultados mostraron que se obtienen porcentajes de degradación del 68% en condiciones estériles con biomasa libre y 70% en condiciones no estériles con hongo inmovilizado en espuma de poliuretano, en cultivos en lote. En la decoloración del efluente textil en modo continuo con alimentación pulsante y pulsos de aire, se obtuvo una decoloración del 70%. El análisis por cromatografía liquida (HPLC) reveló que aunque los efluentes industriales no son totalmente decolorados, los colorantes individuales presentes en el agua residual son eliminados. 45

47 OR-BA-13 EFECTO DEL AGUA RESIDUAL INDUSTRIAL DE REFINERÍA EN EL CRECIMIENTO Y PRODUCCIÓN DE LÍPIDOS DE Scenedesmus acutus Nieto L., Niño J., Pimienta A. Laboratorio de Biotecnología - Instituto Colombiano del Petróleo ICP de Ecopetrol S.A. En el Laboratorio de Biotecnología del Instituto Colombiano del Petróleo (ICP) se estudió el comportamiento cinético de la microalga nativa Scenedesmus acutus C47 aislada de ambientes eutroficados colombianos utilizando agua de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de la Refinería de Barrancabermeja (PTAR-GRB) al 10% en reactor tipo piscina con 2.2 m 3, aireación constante, iluminación natural durante 12 días de cultivo empleando como control medio Bristol sin adición de agua PTAR-GRB. Este estudio evaluó el agua residual como fuente de nutrientes para el crecimiento y producción de lípidos a partir de la microalga. La caracterización fisicoquímica del agua de PTAR-GRB mostró que nutricionalmente es muy similar a los medios de cultivo sintéticos, posibilitándola para producir biomasa algal con relaciones N:P aproximadas de 1800:1. Adicionalmente, en caso de escalarse a nivel industrial, el CO 2 requerido para el crecimiento se suministraría a partir de corrientes gaseosas de refinería para la depuración del agua mediante tratamiento biológico terciario en un proceso carbono-cero. Se utilizó agua PTAR por su alta carga orgánica y disponibilidad y se obtuvieron productividades de 0.25 g.l -1 d -1 de biomasa con 24% de lípidos. Otros estudios similares, como Voltolina et al., 2005 y Nuñez et al., 2001, se obtuvieron productividades de 0.03 g.l -1 d -1 con agua residual al 30% en cultivo semicontinuo y 0.15 g.l -1 d -1, respectivamente. Realizado el análisis composicional del agua post-cultivo, se determinó el consumo total del nitrógeno, fosforo y fenol y la reducción del 54-83% de los metales presentes. Estos resultados demuestran la factibilidad del crecimiento de biomasa algal y acumulación de lípidos con el agua de PTAR-GRB lo que hace promisoria su utilización como materia prima alterna para biocombustibles y como sistema para depurar contaminantes en agua residual industrial, a partir de microalgas. 46

48 OR-BA-14 PRODUCCION DE UN RAMNOLIPIDO POR Pseudomonas aeruginosa Y SU APLICACION EN EL LAVADO Y BIODEGRADACION DE HTP PRESENTES EN SUELOS CONTAMINADOS Torres Bustillos Luis G. 1, González Roberto 2, Avendaño Juan Ramon 3, Gracida Jorge 4 1 UPIBI-IPN 2 Posgrado Bioprocesos. UPIBI-IPN 3 ESIQIE-IPN 4 Universidad Politecnica de Pachuca La contaminación del suelo por hidrocarburos del petróleo es un problema ampliamente estudiado, dentro de las tecnologías disponibles para la remediación destaca el uso de la biorremediación como alternativa limpia y amigable al medio ambiente. Los tensoactivos de origen biológico son una opción realista y prometedora, sin embargo su proceso de producción es en la actualidad una limitante, en el presente estudio se realizaron experimentos investigando la posibilidad de producir ramnolipidos por Pseudomonas aeruginosa ATCC9027 usando desechos agroinduatriales. Posteriormente los ramnolipidos producidos fueron usados en un proceso de biodegradación asistida, en la que velocidades de degradación alcanzaron valores de hasta mg de TPH /día. El ramnolipido de tipo C producido con P. aeruginosa ATCC9027 usando suero lácteo como fuente de carbono, el porcentaje de remoción alcanzado es de 74.5% a 38 C durante 8 semanas. Lavados de suelos contaminados con 31, 902 mg de TPH /kg de suelo se realizaron usando gomas naturales, tensoactivos de origen químico y ramnolipidos. Una clase de ramnolipidos producidos a partir de suelo lácteo como fuente de carbono alcanzo porcentajes de remoción de hasta 63% en un solo lavado. Se demostró la utilidad y capacidad de ramnolipidos en los procesos de remediación de suelos contaminado con TPH. 47

49 OR-BA-15 RESIDUOS AGROINDUSTRIALES COMO FUENTE DE MICROORGANISMOS DEGRADADORES DE HIDROCARBUROS Cruz Colín María del Rocío 1, Cuevas Diaz María del Carmen 2, González Santos Judith 2, Ramos Morales Rafael 2, Moreno Quiroz Roberto 2, Castañeda Briones María Teresa 1 1 Universidad Autónoma Metropolitana, Campus Azcapotzalco. 2 Universidad Veracruzana, Campus Coatzacoalcos. Los residuos agroindustriales impactan negativamente al ambiente, porque contaminan el suelo y producen olores molestos. Por lo que uno de los retos que afrontan las industrias es el cómo reutilizar sus desechos. Dos de las actividades industriales más contaminantes son las de las Industrias Petroquímica y Azucarera. Por su particular infraestructura, la industria petrolera presenta riesgos inherentes a fugas de petróleo, diesel, gasolina y aguas aceitosas, así como su infiltración durante el periodo de lluvias. Por otro lado, una de las ventajas de los desechos del sector azucarero es su naturaleza orgánica, su biodegradabilidad y su potencialidad de reutilización. En este trabajo, se manejaron bagazo y chachaza, residuos del Ingenio Azucarero Cuatotolapan en el Estado de Veracruz y suelo contaminado con hidrocarburos de la región de Nuevo Teapa, para utilizarlos como fuente de bacterias y hongos, los cuales se utilizarán en procesos de biodegradación de residuos petroleros. Para la obtención de microorganismos, se utilizó el método de cultivo por enriquecimiento, que consistió en colocar por duplicado, 3.0 g de suelo o residuo agroindustrial en un medio salino con extracto de levadura, y obtener por medio de agitación y de transferencias sucesivas a medio fresco, una suspensión la cual fue inoculada por el método de vaciado en placa con el mismo medio salino pero adicionado con agar al 1.5 % (w/v). Las colonias obtenidas, fueron sembradas en agar nutritivo para su aislamiento e identificación. Se obtuvieron 9 colonias de bacterias, de las cuales 5 fueron a partir del suelo contaminado con hidrocarburos, 1 a partir del bagazo de caña y 3 colonias se obtuvieron de la cachaza. En cuanto a los hongos, se obtuvieron 3 colonias a partir del bagazo y de las muestras de suelo solo se obtuvo una cepa. El proceso de identificación para las bacterias, comenzó con las pruebas de Tinción de Gram, Oxidasa y producción de Indol, para poder aplicar los kyts comerciales de identificación microbiana (Becton Dickinson & Co.). Para la identificación los hongos, se utilizó la técnica del micro cultivo. Las colonias bacterianas correspondieron a los géneros Pseudomonas, Aeromonas, Acitenobacter y Rhodobacter. En cuanto a la identificación de los hongos, se tuvieron los siguientes resultados: Piptocephalis lepidula, Fusarium sp, Botrytis cinérea y Paecilomyces fumosoroseus. La siguiente etapa de nuestra investigación, consistirá en aplicar el consorcio microbiano en el proceso de composteo para eliminar hidrocarburos en suelos. 48

50 OR-BA-16 TRATAMIENTO DE VINAZA PROVENIENTE DE LA PRODUCCIÓN DE ETANOL EN UN REACTOR DE LECHO FLUIDIZADO INVERSO Sandoval Rojas M. E. 1, Houbron E. 2, Rustrían E. 2 1 Universidad Veracruzana. Facultad de Ciencias Químicas. Prolongación de oriente 6, No C.P , Orizaba, Veracruz, México. 2 Universidad Politécnica de Madrid. Calle Profesor Aranguren s/n Ciudad Universitaria. C.P Madrid, España. Las vinazas son aguas residuales generadas en la producción de etanol, tienen un ph ácido (3-4) y una elevada DQO. El tratamiento anaerobio ofrece significativas ventajas para el tratamiento de efluentes altamente cargados (Houbron y col., 2003). Los sistemas anaerobios de tratamiento de aguas residuales industriales incluyen tecnologías con biopelículas, tales como los Reactores de Lecho Fluidizado Inverso (RLFI). Estos reactores tienen como principales ventajas, un bajo requerimiento de energía y que no necesitan un sedimentador. Sin embargo, como en todos los reactores de lecho fijo, el arranque de un RLFI representa la fase más larga y difícil de controlar hasta lograr su estabilización. El monitoreo del metano proporciona información dinámica acerca de los diferentes pasos de colonización y fijación de la biomasa durante el arranque (Michaud, 2005). El presente trabajo, describe el arranque y estabilización de un RLFI, empleando extendospher como soporte y tratando vinazas provenientes de la producción de etanol. El dispositivo experimental, consistió en una columna de vidrio con una altura de 55 cm, un diámetro interno de 7 cm y un volumen útil de 1.7 L. Como material de soporte se empleó extendosphere, Una vez inoculado el reactor, se operó en batch, bajo una concentración de 0.5gDQO/L durante 51 días. La operación en continuo se inició con una carga de 0.5 gdqo/lr.d, con posteriores incrementos a 1, 3, 6 y 10 gdqo/lr.d. Para las cargas de 0.5 y 1.0 gdqo/lr.d, se empleó vinaza diluida y para las cargas de 3.0 y 6.0 gdqo/lr.d vinaza cruda con concentraciones desde 73.0 hasta gdqo/l y por consiguiente variaciones de TRH desde 24 hasta 40 días. El seguimiento de la colonización del soporte se realizó con observaciones al microscopio y se midió la cantidad de sólidos volátiles adheridos (SVA) al soporte. Durante la operación en batch, se alcanzó una eficiencia de 88%. Para las cargas de 0.5 y 1.0 gdqo/lr.d se alcanzaron eficiencias de 80% y 75 % para 3 y 6 gdqo/lr.d. La generación de biogás inició hasta los 110 días de operación del reactor (carga de 0.5 gdqo/lr.d), alcanzando una estabilidad en el rendimiento de desde 0.25 a 0.4 LCH4/gDQOr para las diferentes cargas de operación. Durante la operación del rector con una carga de 10 gdqo/lr.d, éste presentó inestabilidad y disminución del rendimiento metano. Para las cargas de 3 y 6 gdqo/lr.d la cantidad de SVA alcanzó un valor promedio de 0.25 gsva/g soporte. 49

51 OR-BA-17 ISOLATION OF FUNGI ACTIVELY GROWING IN SOILS AFTER BACTERIAL BIOREMEDIATION OF OILY SLUDGES, AND THEIR ROLE ON THE REMOVAL OF RECALCITRANT FRACTIONS IN MICROCOSMS ASSAYS Vasco María F. 1, Cepero María C. 1, Restrepo Silvia 1, Vives Florez Martha J. 2 1 Universidad de Los Andes, Carrera 1E No. 18A-10, Departamento de Ciencias Biológicas, Laboratorio de Micología y Fitopatología (LAMFU), Bogotá, Colombia 2 Universidad de Los Andes, Carrera 1E No. 18A-10, Departamento de Ciencias Biológicas, Centro de Investigaciones Microbiológicas (CIMIC), Bogotá, Colombia Bacterial bioremediation of complex mixtures of contaminants like petroleum is generally limited to the aliphatic and non-condensed aromatic fractions. Recent researchs on soil and water bioremediation has focused on fungi because of their ability to produce unspecific enzymes able to act upon a variety of complex and recalcitrant toxic compounds. In this study, the diversity of viable filamentous fungi was explored in soils previously subjected to bioremediation with bacterial consortia from three petroleum exploitation fields. Diversity was estimated using both morphological traits and ITS rdna sequencing. We recovered a high diversity of morphotypes from each field;a high proportion of the fungal species detected have not been previously reported as involved in degradation of aliphatic and aromatic hydrocarbons. Among the previously reported fungi there are species of Aspergillus, Paecilomyces and Penicillium. In order to build preliminary evidence of the isolates as potential bioremediation agents,their laccase and peroxidase activities were measured in vitro.peroxidase activity was a general trend in these fungi.these enzymes are involved in heavy poly-aromatic hydrocarbon degradation, which were abundant in the sampled soils. Therefore, we propose adaptation of these fungi to the residual PAH after bacterial action. Bioaugmentation of the fungal isolates in microcosms contaminated with oily sludge resulted in higher removal of the asphaltenic fraction compared to no bioaugmented microcosms. Our method of isolation allowed us to screen for viable propagules inside a contaminated environment, a strategy that proves to be efficient for environmental prospection. 50

52 OR-BA-18 DEGRADACIÓN DE COMPUESTOS NITROAROMÁTICOS POR Rhodobacter: PURIFICACIÓN DE LA NITRORREDUCTASA NPRB Rodolfo Gómez Cruz 1, Eva Pérez Reinado 2, María Dolores Roldán Ruiz 2, Conrado Moreno Vivián 2, Francisco Castillo Rodríguez 2 1 Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, México 2 Universidad de Córdoba, España Las nitrorreductasas (NR) han levantado un enorme interés biotecnológico no sólo por su uso potencial en biorremediación y biocatálisis, sino también por su papel central en la mediación de la toxicidad, mutagenicidad y carcinogénesis de muchos compuestos nitroderivados y por su capacidad de activación de varios profármacos utilizados en las terapias antitumorales dirigidas como las técnicas ADEPT, GDEPT y VDEPT. Las NR son un grupo de enzimas ampliamente distribuidas en bacterias, archaea y algunos organismos eucariotas. Son flavoproteínas dependientes de NAD(P)H, que es utilizado como donador fisiológico de electrones para la reducción tanto de quinonas y flavinas como del grupo nitro presente en una gran variedad de compuestos xenobióticos. Así, se han descrito dos tipos de nitrorreductasas según su respuesta al oxígeno. Aunque las bacterias pueden poseer nitrorreductasas de ambos tipos, las más estudiadas son las de tipo I, insensibles a oxígeno, que catalizan la reducción de una gran variedad de compuestos nitroaromáticos mediante la adición pares de electrones formando intermediarios nitroso ( NO) e hidroxilamino ( NHOH) y, finalmente, el producto amino derivado ( NH 2 ). Rhodobacter capsulatus B10 es la única bacteria fotosintética en la que se han identificado al menos dos genes que codifican posibles nitrorreductasas de tipo I. Uno de ellos, denominado npra, codifica un polipéptido de 210 residuos de aminoácidos (unos 25 kda), que constituye la principal nitrorreductasa dependiente de NADPH de R. capsulatus. En este trabajo se ha hiperexpresado y purificado la NR que probablemente codifica el otro gen de Rhodobacter capsulatus B10, denominado nprb y se ha caracterizado bioquímicamente. NprB es una nitrorreductasa constitutiva homodimérica de aproximadamente 50 kda que utiliza una variedad de compuestos nitroaromáticos y nitroheterocíclicos, especialmente ácido pícrico (2,4,6 trinitrofenol), 2,4,6 trinitrotolueno y nitrofurantoína. La actividad nitrorreductasa de la proteína NprB purificada como proteína recombinante con una cola de polihistidinas muestra una temperatura y un ph óptimos de 33 ºC y 7,0, respectivamente. Además, utiliza NADH como donador preferente de electrones, posee FMN como cofactor y se inhibe por dicumarol y capsaicina. Aunque la proteína NprB de R. capsulatus posee cierta actividad dihidropterina reductasa, su actividad reductora de quinonas es más elevada, por lo que su posible función fisiológica podría ser la de actuar como NAD(P)H quinona oxidorreductasa. El profármaco CB1954 utilizado en técnicas de terapia antitumoral no es activado eficazmente por la proteína NprB de R. capsulatus. 51

53 OR-BA-19 CULTIVO MIXTO DE MICROALGAS PRODUCTORAS DE EXOENZIMAS PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE UNA PLANTA EXTRACTORA DE ACEITE DE PALMA Sandra Rodríguez Puerta 1, Alexandra Vera 1, Carmen Cárdenas 2, Roberta Mora 1, Ever Morales 1 1 Laboratorio de Microorganismos Fotosintéticos, Departamento de Biología, Facultad Experimental de Ciencias, Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela. 2 Centro de Investigación del Agua, Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela. La capacidad de los microorganismos fotosintéticos productores de exoenzimas, puede ser utilizada para mejorar la eficiencia de remoción de materia orgánica, nutrientes y otros componentes de las aguas residuales. Se reporta el uso de un cultivo mixto de Chlorella, Chlorococcum, Chlamydomonas, Oocystis, Scenedesmus y Geitlerinema, productoras de amilasa, lipasa, proteasa, fosfatasa, celulasa y ureasa, para analizar la remoción de DQO, nitrógeno, fósforo y grasas del agua residual de una Planta extractora de aceite de palma (Elaeis guineensis). Las microalgas y cianobacterias fueron aisladas del mismo residual de aceite de palma y luego mezcladas para conformar el cultivo mixto. Los experimentos fueron realizados con los siguientes medios: agua residual (AR), agua residual enriquecida con fertilizante (ARN); agua residual + fertilizante + mezcla orgánica (ARNO) y agua residual + mezcla orgánica (ARO); en relación a controles no inoculados con microalgas: mezcla orgánica (almidón-urea-lecitina) + fertilizante (NO), agua destilada + fertilizante (C) y agua residual no inoculada con microalgas (C-AR). El crecimiento microalgal fue seguido hasta 20 días de iniciado el bioensayo y las variables fisicoquímicas, población bacteriana y exoenzimas analizadas al inicio y final del experimento. La remoción de DQO más elevada se registró en AR y control (AR) con 98,14 y 98,39% respectivamente (p>0,05). Para el fósforo, se alcanzaron las mejores eficiencias en ARNO (p>0,05), ARO y ARN con 74,80%; 67,78% y 56,62%, respectivamente, comparada con los controles (C-AR) y autotrófico. Las grasas y aceites, también fueron removidas en mayor medida en ARNO con un 99,13% (p<0,05), en relación a la más baja eficiencia producida en los controles (C-AR) y AR (p<0,05). La presencia de exoenzimas fue demostrada en todos los cultivos con agua residual. En cambio, el control (C-AR) dio negativo para lipasa y ureasa y el control autotrófico para ß-glicosidasa. A pesar que, el mayor crecimiento microalgal se observó en el control autotrófico, con 28,99±3,23x10 6 cel.ml -1 (p>0,05), hubo también incremento de densidad celular en los cultivos mixotróficos en el siguiente orden: NO> ARO> AR > ARN> ARNO. Mientras que, el predomino por microalga en dichos cultivos fue: Chlorella> Chlamydomonas> Scenedesmus> Chlorococcum> Oocystis> Geitlerinema. Por otra parte, el crecimiento bacteriano incrementó con la adición de nutrientes y la edad del cultivo, hasta alcanzar un máximo de 25,0UFC/mLx10 5 en ARN. Los resultados sugieren que, el consorcio microalga-cianobacteria-bacteria; además de la acción de sus exoenzimas puede conformar un sistema catalizador de la biodegradación de residuales enriquecidos con almidones, proteínas y grasas. Palabras Clave: agua residual aceite palma, microalgas, bacterias, remoción. 52

54 OR-BA-20 BIOSORCIÓN DE METALES PESADOS POR Spirulina sp INMOVILIZADA EN ALGINATO DE CALCIO Garza González Ma. Teresa 1, Almaguer Cantú Verónica 2, Liñan Montes Adriana 3, Saenz Tavera Isabel del Carmen 3 1 Lab. de Biotecnología, Facultad de Ciencias Químicas, UANL 2 L1, Instituto de Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas, UANL 3 Lab. de Instrumentación Analítica, Facultad de Ciencias Químicas, UANL El uso de microorganismos acuáticos para la remoción de metales en últimas décadas ha tomado gran importancia, puesto que este tipo de biomateriales son fáciles de obtener y pueden incluso aclimatarse a ecosistemas muy extremos desarrollando mecanismos de defensa que les confieren propiedades de remoción de metales o degradación de compuestos orgánicos tóxicos. Tal es el caso del microorganismo que se presenta en este estudio; Spirulina sp., la cual fue aislada de un efluente contaminado con metales pesados. En el presente estudio se analizo la capacidad de remoción de Cd(II), Pb(II), Ni(II), y Cu(II) utilizando el alga Spirulina sp. inmovilizada en alginato de calcio, en un sistema por lotes. El estudio de la capacidad de sorción de los metales por Spirulina sp. inmovilizada con respecto al tiempo se realizó a partir de disoluciones de cada metal de 100 mg/l a ph inicial 4, 5 y 6, con agitación continua. El porcentaje máximo de remoción para Cd(II) y Pb(II) se obtuvo a ph 6 con un 61.1% y un 97.7% respectivamente, mientras que para Ni(II) y Cu(II) el máximo de remoción fue a ph 5 con un 78.2% y un 98.4% respectivamente. Bajo estas condiciones el proceso de bioadsorción se ajustó a una ecuación de pseudo-segundo orden. En tanto que las isotermas experimentales de adsorción de cada metal se ajustaron al modelo de Langmuir con el cual se calculó la capacidad máxima de adsorción y la constante de sorción, obteniendo los siguientes resultados: 156.0mg/g y 0.066L/mg para Cd(II), 294.1mg/g y 0.014L/mg para Pb(II), 103.1mg/g y 0.007L/mg para Ni(II), 111.1mg/g y 0.011L/mg para Cu(II). Con estos resultados se sentaron las bases para la aplicación del sistema en columna operado por lotes para la remoción de metales en una muestra de aguas residuales industriales y se obtuvieron los siguientes porcentajes de remoción; 65.8% de Cu(II), 61.5% de Pb(II), 30.3% de Ni(II), 11.6 de Zn(II) y 8.8% de Cd(II), este comportamiento se debe a la competencia iónica que existe durante el proceso de sorción y puede ser explicado en términos de electronegatividad de cada metal. Esta investigación proyecta al alga Spirulina sp. inmovilizada como material biosorbente factible para su uso en la recuperación de metales pesados de efluentes contaminados que puede ser operado en un reactor en columna empacada. 53

55 OR-BA-21 REMOCIÓN DE HIDROCARBUROS TOTALES DEL PETRÓLEO Y DE HIDROCARBUROS POLIAROMÁTICOS EN SEDIMENTOS DE MANGLAR CON Avicennia germinans: EFECTOS DE BIOESTIMULACIÓN Y BIOAUMENTACIÓN Navarro-Lamarque Claudia L. 1, Navarro Enrique 2, Sánchez-Galván Gloria 1, Cuervo Flor de María 3, Angeles Guillermo 1 y Olguín Eugenia J. 1 1 Instituto de Ecología, A.C. Carretera antigua a Coatepec No C.P El Haya,Xalapa, Veracruz, México. 2 Instituto Tecnológico de Izucar de Matamoros, Puebla, México. 3 Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa, México. Los manglares son ecosistemas muy importantes tanto ecológica como económicamente. En las últimas décadas, la contaminación por hidrocarburos, entre otros factores, ha contribuido a su destrucción. La biorremediación es una de las tecnologías emergentes y pertinentes para promover los procesos naturales de remoción de contaminantes, por medio de microorganismos que degradan diversos contaminantes hasta compuestos no tóxicos. Existen dos estrategias de biorremediación: la bioestimulación (adición de nutrientes) y la bioaumentación (adición de microorganismos). El objetivo general del trabajo fue evaluar el efecto de la bioestimulación mediante la adición de efluentes anaerobios de vinazas (E.A.V) y de adición de fertilizantes inorgánicos, así como el efecto de bioaumentación mediante la adición de cianobacterias rizosféricas aisladas de neumatóforos de Avicennia germinans, sobre la remoción de hidrocarburos poli-aromáticos (HPAs) y de hidrocarburos totales del petróleo (HTP s) presentes en sedimentos de manglar sembrados con A. germinans, a nivel de microcosmos. El diseño experimental incluyó dos etapas. Durante la primera, se compararon dos concentraciones (Cc1 y Cc2) de E.A.V. Durante la segunda etapa, se evaluó tanto la adición de fertilizantes inorgánicos (NH4NO3 y K2HPO4), como la adición de cianobacterias rizosféricas, en la remoción de HTPs. Además, durante las dos etapas experimentales, se evaluó el efecto de los HTPs y HPAs sobre el crecimiento de A. germinans y sus efectos sobre la conductividad hidráulica de A. germinans. A los 35 días, el tratamiento T10, el cual solo contenía sedimento contaminado sin plantas, fue el que mostró mayor remoción de HTPs (71.42±14.35%). La adición de E.A.V. en la concentración menor probada (Cc2) fue de 66.77±1.3%. Respecto a la remoción de HPAs, el mayor porcentaje (88.20±3.38) observado después de 35 días, fue en el T6, el cual no recibió E.A.V. La adición de nutrientes se realizó en el día 110 durante la segunda etapa y no se observó algún efecto estimulante sobre la remoción de hidrocarburos. Al final del experimento (210 días), el tratamiento en el que se observó una mayor remoción de HTPs (77.50%), fue el que recibió la concentración baja (C2) de E.A.V. en la etapa uno y cianobacterias rizosféricas en la etapa dos. El T10 mostró una muy alta remoción de HPAs (99.06±0.86%). Sin embargo, no hubo diferencias significativas entre todos los tratamientos, ni a los 35 días y tampoco a los 210 días (P<0.05). El crecimiento de A. germinans no se vio afectado por la presencia de los hidrocarburos. Respecto a la conductividad hidráulica de A. germinans, no se observaron diferencias significativas entre los tratamientos con o sin hidrocarburos. En conclusión, la remoción de HTPs y de HPAs fue muy efectiva después de 35 días posiblemente debido a la atenuación natural y parece que los efectos de los bioestimulación y de la bioaumentación fueron secundarios. 54

56 OR-BA-22 CARACTERIZACIÓN DE LOS LODOS RESIDUALES DE DOS REACTORES ANAEROBIOS DE FLUJO ASCENDENTE Escalante Estrada Violeta Eréndira Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac 8532 Col. Progreso. Jiutepec, Morelos , México. Tel. y Fax (777) Dos reactores anaerobios de flujo ascendente (RAFA) tratan las aguas residuales de una población menor a habitantes. De la evaluación realizada en 2008, se encontró que las aguas residuales fueron de concentración media, con excepción de las grasas y aceites y del nitrógeno total que resultaron ser de concentración alta, presentando una eficiencia de remoción del 50% en DQO. Los lodos residuales de los RAFAs son purgados en época de estiaje y su tratamiento consiste en su deshidratación en tres lechos de secado. En este trabajo se presentan los resultados de la caracterización de los lodos residuales de los dos RAFAs antes de su deshidratación, las muestras fueron simples y los parámetros determinados fueron: Temperatura, ph, Ácidos Volátiles, Alcalinidad Total, DQO, Sulfuros, Fósforo Total, Nitrógeno Total, Sólidos en todas sus formas, Metales Pesados, Coliformes Fecales y Huevos de Helminto. Se tomaron muestras a diferentes alturas del manto de lodos. Se realizaron pruebas de velocidad de sedimentación del lodo. Se determinó la relación alfa para cada muestra y la relación C/N/P. El lodo del reactor uno presentó una temperatura de C y ph de 5.87, para el reactor dos la temperatura fue de C y ph de Tanto el lodo del reactor uno como el del dos presentaron una coloración negra con un IVL de 23 ml/g para el primero y de 15 ml/g para el segundo, éste último reuniendo las características de un lodo tipo granular. La concentración de ácidos volátiles fue mayor que la recomendada, lo que se puede reflejar en una concentración baja de metano en el biogás producido. El lodo aunque presentó una alcalinidad menor al rango recomendado para el control del proceso (1500 a 5000 mg/l), obtuvo una relación alfa dentro del valor de adecuado para la estabilidad del proceso. Con respecto al contenido de metales pesados estos fueron menores que los indicados para un lodo digerido (con excepción del Zinc). El género de huevos de helminto que más frecuente se presentó fue Hymenolepis diminuta. El lodo de los dos reactores presentó características de un lodo digerido que requiere de estabilización para la remoción de coliformes fecales. Se recomienda un tratamiento adicional después de su deshidratación. El nivel de lodos en el reactor dos fue 95 cm. De las pruebas de velocidad de sedimentación se estima que la concentración de lodo adecuada para operar los RAFAs es del 20%. 55

57 OR-BA-23 POTENCIAL DE LA PROTEÍNA CAPAS DE AISLAMIENTOS COLOMBIANOS DE Bacillus sphaericus EN BIORREMEDIACIÓN DE METALES PESADOS Lozano Lucia, Bojaca Vivian, Dussán Garzón Jenny Universidad de los Andes La capa S es una estructura paracristalina presente en la superficie de las células de eubacterias y Archaea, se ha asociado con intercambio de moléculas con el ambiente, adhesión celular, reconocimiento superficial, factores de virulencia, lugar de anclaje de enzimas, unión de metales pesados y actividad larvicida). Se han reportado aislamientos de B. sphaericus sensu lato (Bs) con potencial en procesos de biorremediación, como en la reducción de cromato, bioabsorción de cromo, cobre plomo, hierro y cobalto de células muertas de Bs inmovilizadas. Se trabajó con 52 cepas de Bacillus sphaericus del cepario del Centro de Investigaciones Microbiológicas-CIMIC, todos presentaron 1 ó 2 proteínas con peso molecular igual o mayor a 95 KDa correspondientes por secuencia de proteínas a capa-s posteriormente se realizó una preselección de tolerancia a metales pesados por Replica plating, seleccionando 37 cepas para determinar la concentración mínima inhibitoria Finalmente cada bacteria fue incubada con 1000 ppm de cromo (VI) a 30oC con agitación por 2 y 5,5 horas, se calculó la cantidad de metal unida por la concentración residual en la solución con difenil carbazida, como control se utilizó el medio de sales sin cromo. Adicionalmente se fijaron las células de los cultivos con y sin el metal pesado con glutaraldehido al 2,5% para su observación en el microscopio electrónico de barrido y para la determinación del cromo unido por EDX. La unión a cromo se determino en la cepa altamente tolerante a metales pesados, OT4b.31 y con la máxima concentración de cromo hexavalente a la que creció, 1000 ppm de Cr (VI). A las dos horas de incubación de la cepa OT4b.31 con 1000 ppm de cromo se obtuvo un 6,08% de adsorción y un 0,02% de sobrevivencia, al microscopio electrónico la superficie de las células es irregular (a diferencia del control sin cromo) y la determinación con EDX se observa el pico del cromo con un porcentaje del 0,43% de los elementos presentes en la muestra. La determinación se realizo posteriormente empleando células muertas, que mostraron una alta unión al cromo. Estos resultados sugieren el potencial de los aislamientos de Bacillus sphaericus en bioadsorción de metales tipo cromo presente en lodos aceitosos y aguas de procesos de la industria petrolera, texti y de curtiembresl. 56

58 OR-BA-24 APLICACIÓN DEL ENSAYO COMETA EN LA ASIGNACIÓN DE DAÑO GENÓMICO POR BENZO(A)PIRENO EN Dunaliella tertilecta López Montoya Cynthia, Guerra Rivas Graciela, Cordero Esquivel Beatriz, Paniagua Chávez Carmen G. El impacto de los hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPA) radica en sus propiedades genotóxicas, o capacidad de daño sobre material genético. Uno de los HPAs más tóxicos es el benzo(a)pireno, carcinogénico para una variedad de especies. Debido a la creciente contaminación por HPAs generada por la combustión incompleta de hidrocarburos del petróleo, se ha impulsado la utilización de sistemas biológicos para limpieza ambiental o como indicadores de contaminantes. El fitoplancton es promisorio como indicador de alerta temprana debido a su sensibilidad a xenobióticos. Dunaliella es un género fitoplanctónico con gran resistencia a ambientes salinos, bajos en nutrientes y ph extremos, superviviente en ambientes contaminados, por lo que Dunaliella sp. ha sido ampliamente usada en toxicología, aunque no existe evidencia de daño subletal. El ensayo cometa (EC) es un método frecuentemente utilizado para evaluar impacto al ADN, debido a su rapidez y sensibilidad para detectar cambios moleculares, pero no se tiene suficiente información sobre la aplicación del EC en microalgas marinas. El objetivo de este trabajo es el de validar la aplicación del EC en la determinación de daño genómico por benzo[a]pireno sobre Dunaliella tertiolecta con el propósito de aportar un método útil en la evaluación de efectos subletales. Se realizó el análisis de ADN de células expuestas al B[a]P, con variaciones en tiempo de exposición, concentración del genotóxico y densidad celular. La microalga fue sometida a un gradiente de concentraciones de B[a]P a cuatro tiempos de incubación para determinar la concentración letal media (CL50). El daño genómico fue evaluado aplicando EC, usando como base el trabajo de Erbes et al. (1997), pero modificando las concentraciones de los componentes del buffer de lisis, la preparación de laminillas, el tiempo de incubación de lisis de ADN y el corrimiento de electroforesis. Se logró la fragmentación del ADN a 9 h de exposición al B(a)P, la visualización óptima de la muestra se realizó preparando una doble capa de agarosa al 0.5 %; la composición más efectiva del buffer fue con SDS y Tritón X100, ambos al 1.7%; el mejor tiempo de lisis fue de 2 h a 4 0C y el tiempo óptimo de corrimiento de la electroforesis fue de 20 min. 57

59 OR-BA-25 ESTUDIO DE LA METANOGÉNESIS Y CINÉTICA DE DEGRADACIÓN ANAEROBIA DE LA MATERIA ORGÁNICA PRESENTE EN EL AGUA RESIDUAL DE RASTRO Padilla Gasca Edith, López López Alberto Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, A. C. Av. Normalistas 800, Colinas de la Normal, CP 44270, Tel. (33) x1650. Guadalajara, Jalisco, México En esta investigación se evaluó la eficiencia de un proceso anaerobio por lote para tratar agua residual de rastro municipal, con el objetivo de evaluar la etapa metanogénica y obtener los parámetros cinéticos asociados al proceso de degradación anaerobia de la materia orgánica. El monitoreo de los parámetros operacionales DQO, alcalinidad, ph, CH 4 y AGVs, permitieron conducir con éxito la etapa metanogénica del proceso anaerobio. La cinética de degradación de materia orgánica se evaluó empleando el modelo de primer orden y el de Lineweaver-Burke, observándose que los datos experimentales tienen un mayor grado de ajuste al modelo de Lineweaver-Burke. Dicho modelo permitió una mejor interpretación de los datos experimentales, los cuales facilitaron identificar que el factor limitante de la cinética de degradación es el sustrato presente en el agua residual. La eficiencia de degradación de este proceso anaerobio fue mayor al 75%, mostrando la elevada biodegradabilidad de la materia orgánica presente en el agua residual. La gran actividad metanogénica del proceso anaerobio se reflejo en una alta tasa específica de producción de metano de 450 ml de CH 4 /gr de DQO removido. Este estudio demostró la factibilidad de tratar efluentes de rastro utilizando un proceso anaerobio en un solo paso, logrando remociones elevadas de materia orgánica y la oportunidad de aprovechar el CH 4 como una fuente alterna de energía. Palabras clave: Agua residual, actividad metanogénica, metano, modelo cinético de primer orden, rastro. 58

60 OR-BA-26 ESTRUCTURA COMUNITARIA DEL FITOPLANCTON EN LA ZONA MARINO COSTERA, ADYACENTE A LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS DE PUNTA DE PIEDRAS (ISLA DE MARGARITA, VENEZUELA) Carrión Gregori 1, Gómez Fermín Eglée 2, Reyes Millán Nayelka 1, Serrano Rosangel 1 1 Departamento de Acuacultura, Escuela De Ciencias Aplicadas Del Mar, Núcleo Nueva Esparta, Universidad De Oriente 2 Área de Ecología Y Ambiente, Instituto De Investigaciones Científicas, Núcleo Nueva Esparta, Universidad De Oriente En este trabajo se evalúa la estructura comunitaria del fitoplancton y la calidad del agua, de la zona marino-costera adyacente a la planta de tratamiento de aguas servidas de Punta de Piedras, Isla de Margarita Venezuela, de acuerdo a sus características hidrofísicas hidroquímicas, y bacteriológicas. Se establecieron 8 estaciones a lo largo de la zona costera y en ellas se tomaron muestras, desde febrero hasta agosto In situ se midieron temperatura, oxígeno disuelto, ph, salinidad y TDS. También se tomaron superficialmente muestras de agua, para nutrientes (amonio, nitrato, nitrito y fosfato), clorofila-a, feopigmentos, coliformes totales, fecales y enterococos. El análisis cualitativo y cuantitativo del fitoplancton se realizó mediante el método de Utermölh. El fitoplancton estuvo representado por diatomeas (68%), dinoflagelados (26%), cianobacterias (5%) y representantes de otros taxas (4%). La abundancia total del fitoplancton fue de ± cel.ml -1, la diversidad específica de 2,02 ± 1,37 bit.ind - 1, el índice de riqueza de 3,87 ± 1,31y la equitatividad de 0,42 ± 0,28. Las especies fitoplanctónicas dominantes fueron Anabaenopsis circularis, Guinardia striata, Pseudonitzshia delicatissima y Spirulina platensis. La clorofila a registró concentraciones de 3,38 ± 17,45 mg.m -3, y los feopigmentos de 5,14 ± 61,81 mg.m-3. El análisis de correspondencia canónica (ACC), entre las especies fitoplanctónicas y los parámetros hidrobiológicos indicó una correlación de 96,38%. Además hubo correlación positiva entre la abundancia fitoplanctónica con la clorofila a y los coliformes totales, y también indicó una relación directa entre este grupo bacteriano y la diversidad. El Análisis de Correspondencia Canónica (ACC), entre las especies fitoplanctónicas permanentes y las variables hidrobiológicas mostró correlación de 77,53%, indicando que los coliformes fecales fueron los que más condicionaron la permanencia de las especies de fitoplancton, en la zona de estudio. Las bacterias forman parte de procesos que incluyen la descomposición de residuos complejos de plantas y animales, y la liberación de carbono, nitrógeno, fósforo y otros elementos esenciales en forma disponible; manteniendo los nutrientes en circulación y permitiendo así la continuidad de los seres vivos. Por tanto, se puede deducir que las coliformes fecales fueron las encargadas de liberar al medio, en forma metabolizable por los organismos fitoplanctónicos, los elementos requeridos para realizar sus procesos vitales y puesto que este grupo de bacterias se especializa en degradar materia orgánica de origen fecal puede inferirse que los compuestos que ellas están degradando provienen de la planta de tratamiento. 59

61 OR-BA-27 TRATAMIENTO DE VINAZAS DILUIDAS EN HUMEDALES CONSTRUIDOS CON P. sagittata: COMPARACIÓN DE DOS SOPORTES Hernández Víctor Javier, González Portela Ricardo E., Aguilar Ma. Guadalupe, Rodríguez José L. Pablo, Sánchez Galván Gloria, Olguín Eugenia J. Red de Manejo Biotecnológico de Recursos. Instituto de Ecología, A.C. Carretera antigua a Coatepec No. 351 El Haya, Xalapa, Veracruz México. Estudios previos de nuestro grupo de investigación mostraron que un sistema de humedales construidos (HC) de flujo subsuperficial plantados con Pontederia sagittata y con grava volcánica como soporte fue muy eficiente para el tratamiento de vinazas diluidas 1:100. La materia orgánica y nutrientes (N-NH 4, N-NO 3 y S-SO 4 ) fueron removidos exitosamente, excepto los fosfatos y el potasio. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el funcionamiento de dicho sistema utilizando vinazas más concentradas y dos tipos de soporte. Se utilizaron vinazas diluidas 1:50 y grava volcánica (G.V.) y material cerámico (M.C.) (partículas de barro cocido). Los HC tenían un área de 0.9m 2 y 145L de volumen útil, con un flujo subsuperficial de 20 ml/min, lo que representó un tiempo de retención hidráulico de 5 días. Se emplearon 2 réplicas para cada tratamiento, además de controles sin planta. La vinaza diluida tenía una DQO y DBO5 iniciales de 1990 y 972 mg/l, respectivamente; las concentraciones iniciales de sulfatos y potasio fueron 199 y 383 mg/l, respectivamente. Los HC se mantuvieron en condiciones de invernadero durante el verano en Xalapa. Ver. Los resultados mostraron que en un periodo de 60 días, la materia orgánica (DQO y DBO5) fue removida en 93±1.3 y 92±2.4% respectivamente, con ambos tipos de soporte (en los controles sin planta, la remoción llegó hasta el 88%). El nitrógeno amoniacal fue removido en un 47%±2.3 por los HC con G.V. y en 55%±3.6 en los HC con M.C. La remoción de nitratos en los HC con M.C. fueron significativamente mayores a los encontrados con la G.V. (62±2.8% y 55±1.1) (p<0.05). Los sulfatos disminuyeron considerablemente en todos los tratamientos (hasta un 96%, al día 40) excepto en el control con M.C. (p<0.05). Los fosfatos fueron removidos en la misma proporción en ambos tratamientos (80±1.0 y 79±2.1 %) pero no en los controles (p<0.05). El potasio no fue removido en los HC con grava (ni en los controles sin planta), pero sí en los HC con M.C. al día 20 (91±1.3%), aunque posteriormente dicha remoción disminuyó. Se concluyó que este sistema es muy eficiente para remover materia orgánica en aguas residuales con altas concentraciones y también para remover fosfatos al usar M.C. Se demostró que el sistema con P. sagittata y los microorganismos asociados a la rizósfera es resistente a los compuestos tóxicos presentes en la vinaza, especialmente en el sistema con grava. 60

62 OR-BA-28 CONSORCIO BACTERIA-MICROALGA AUTÓCTONO PARA LA BIORREMEDIACIÓN DE UN EFLUENTE PETROLERO Díaz Borrego Laugeny 1, Vera Alexandra 1, Marín Julio 2, Aiello Mazzarri Cateryna 3, Morales Ever 1 1 Laboratorio de Microorganismos Fotosintéticos. Facultad de Ciencias. 2 Departamento de Ingeniería Sanitaria 3 Departamento de Ingeniería Bioquímica Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia. Maracaibo- Venezuela. El objetivo del trabajo consistió en evaluar el uso de un consorcio de bacterias-microalgas para la remoción de hidrocarburos de un efluente procedente de una fosa petrolera venezolana; conformado por las bacterias (5%): Yersinia sp., Pantoea agglomerans, Actinobacillus sp., y Sphingobacterium thalpophilum y las microalgas (5%): Chlorococcum sp. y Coenochloris sp., aisladas del mismo residual petrolero. El bioensayo se inició con un inoculo de 1x10 8 cel.ml -1 y 2,5x10 6 cel.ml -1 de cada bacteria y microalga, respectivamente. Los cultivos con 1L del efluente y por triplicado en frascos de 5 L se mantuvieron en aireación constante, a 30 ºC y fotoperíodo 12:12h durante 32 días. Se empleó un control: Agua petrolizada (AP) sin fertilizante, y cuatro tratamientos: Agua petrolizada + (fertilizante : NPK) 1 ml.l -1 (AP1), Agua petrolizada+npk 3 ml.l -1 (AP3), Agua petrolizada+ Inóculo (10%)+ NPK, 1 ml.l -1 (API1) y Agua petrolizada + Inóculo (10%) NPK, 3 ml.l -1 (API3). El contenido de hidrocarburos (TPH) se determinó al inicio y al final del ensayo. La densidad celular, peso seco y pigmentos de microalgas, así como la población bacteriana se monitorearon periódicamente. El crecimiento de microalgas se estimuló mediante la adición de fertilizante al efluente, registrándose los mayores valores en API1, AP1 y AP3 con 34,4±0,28x10 6, 29, 9±0,10x10 6 y 27,2±0,32x10 6 ; respectivamente. Mientras que, el menor valor, de 1,08±0,13x10 6 cel.ml -1 se encontró con el efluente no inoculado y sin fertilizante (AP). El peso seco microalgal también fue el más bajo en AP (p<0,05) con 0,15±0,03 µg.ml -1 y el más elevado en API1 con 0,56±0,08 µg.ml -1. De igual manera, hubo diferencias significativas en el contenido de pigmentos entre el control AP y los tratamientos (p<0,05). En relación a TPH inicial de 800 mg/l, se evidenció remoción en todos los tratamientos y con diferencias significativas respecto al control (p<0,05). La mayor degradación se obtuvo en el efluente inoculado y fertilizado. En API1 y API3 hubo una reducción del 77,34±0,92% y 76,95±0,93%, respectivamente, seguidos por los cultivos fertilizados (AP1 con 60,16±0,77% y AP3 con 55,91±6,48%) y el control (AP con el 14,39±1,96%). La población bacteriana varió en todos los cultivos, sin embargo en AP; con un inóculo inicial de 6,5x10 4 UFC/mL se alcanzó un máximo de 6,0x10 8 UFC/mL en su fase logarítmica. Se evidencia que los cultivos fertilizados e inoculados produjeron el mayor crecimiento microalgal incrementando así, el porcentaje de degradación de hidrocarburos. Los resultados sugieren que el consorcio microalga-bacteria utilizado demostró eficiencia en la biotratabilidad del efluente. Palabras clave: Consorcio bacteria-microalga, biorremediación, efluente petrolero, Venezuela. 61

63 OR-BA-29 CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA, FISIOLÓGICA Y MOLECULAR DE MUTANTES DE Arabidopsis thaliana HIPOSENSIBLES A ARSÉNICO Villanueva Flores Francisca 1, Sánchez Calderón Lenin 2, Herrera Estrella Luis Rafael 1 1 CINVESTAV-Guanajuato 2 Universisdad Autónoma de Zacatecas La contaminación por arsénico (As) constituye un grave problema de salud pública en México y el mundo. La toxicidad de éste elemento se atribuye a la similitud química del arseniato (AsO 4 ) 3- con el fosfato (PO 4 ) 3-, éste actúa como un análogo desplazando al fosfato en los diversos procesos metabólicos esenciales. En las plantas, la carencia de fosforo induce la expresión de genes que codifican para transportadores de fosfato (PHT) de alta afinidad los cuales son los responsables de tomar activamente el fosforo soluble presente en la rizósfera. En suelos contaminados, los arseniatos compiten con los fosfatos por entrar a las células radicales vía PHT de alta afinidad. Como en la mayoría de los ecosistemas del mundo, la gran parte de los fosfatos presentes en el suelo no se encuentran disponibles para ser tomados por las plantas, en los sistemas radicales de las mismas hay una gran cantidad de PHT de alta afinidad para favorecer la toma del fosfato, pero además ésto las hace más susceptibles a la contaminación por arsénico. Lo anterior tiene como consecuencia la afección no sólo del rendimiento agrícola, sino en la propia salud del consumidor. Ya que el As es capaz de bioacumularse y ser fácilmente incorporado a la cadena trófica. En el hombre induce cáncer, diabetes, afecciones cardiovasculares, hipertensión, abortos espontáneos y queratosis. En nuestro grupo de trabajo estamos interesados en estudiar mecanismos moleculares que subyacen a la respuesta a As y cómo la disponibilidad de fosfato modifica dicha respuesta. El conocer los genes involucrados en dicha respuesta y su regulación será de gran importancia para el diseño de estrategias biotecnológicas como el desarrollo de nuevos biosensores, biorremediación y la contribución a salvaguardar la salud de los consumidores. Para lo anterior analizamos los cambios de desarrollo postembrionario y de sobrevivencia en respuesta a diferentes concentraciones de arseniato y fosfato usando a Arabidopsis Col0 como organismo modelo. Con base en los resultados obtenidos, diseñamos un sistema de escrutinio para buscar mutantes que fueran hiposensibles o hipersensibles a arseniato. De un total de semillas se seleccionaron 8 mutantes hiposensibles. De un análisis detallado de desarrollo postembrionario y de sobrevivencia, se seleccionaron tres mutantes de tipo insercional, cuyo fenotipo es muy contrastante respecto al silvestre. Actualmente trabajamos con la caracterización detallada a nivel morfológico, fisiológico y molecular de la respuesta que las mutantes presentan ante la presencia de As, así como en la identificación de los genes afectados. 62

64 Biotecnología Ambiental Carteles 63

65 CT-BA-1 CINÉTICA DE REMOCIÓN BIOLÓGICA DE NITRATOS EN REACTORES BATCH SECUENCIADOS DE VOLÚMENES DIFERENCIADOS DE CARGA PESADA Mendoza Ortega Adriana Lizeth, Luévano Martínez José Salvador Escuela de Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Coahuila. Carretera Torreón-Matamoros Km 7.5 Ciudad Universitaria. Torreón, Coahuila México La presencia de compuestos nitrogenados en aguas residuales y aguas provenientes de procesos de refinación y recuperación de metales, es la principal causa del desarrollo de bio-procesos que permitan llevar a cabo la remoción de este tipo de compuestos. El desarrollo de bio-procesos para la remoción de compuestos nitrogenados es de suma importancia para la competitiva industria de refinación de metales, hablando en términos de procesos y factores económicos como los son la utilización de bajas cantidades de energía en procesos altamente intensivos, el uso eficiente de los recursos naturales con que se cuenta sin olvidarnos de la reducción de descargas de aguas contaminadas hacia el medio ambiente. Se trabajo con la remoción biológica de nitratos a partir de la recuperación de metales pesados desde aguas residuales sin diluir la concentración original de sal. La concentración de nitratos en la solución original es de 120 gr / L de NaNo 3 o 87.4 gr/l solo de nitrato. El método más utilizado para llevar a cabo la remoción es el de dilución, sin embargo en este trabajo se utiliza el concepto de carga pesada (sin dilución de las aguas residuales) en donde la concentración de entrada es 87,4 gr / L de NO 3 y la concentración de salida es de 28,5 gr /L con un tiempo de residencia de 14 días lo que significa que se lleva a cabo una eliminación del 67,39% de NO 3 equivalente a 58,9 gr / L de este es decir 10,7 veces más alto que en el método de dilución. 64

66 CT-BA-2 BIODEGRADABILIDAD ANAEROBIA DE LODOS FISICOQUÍMICOS PROVENIENTES DE UN PROCESO DE ELIMINACIÓN DE COLOR DE UN AGUA TEXTIL Delgado Villegas Ana Laura, Cuevas Rodríguez Germán, Arroyo Figueroa Gabriela, Bernal Martínez Arodí El agua residual textil, debido a la significativa cantidad de sólidos suspendidos y turbiedad que presentan, requieren de un tratamiento previo, las plantas biológicas convencionales, construidas para el tratamiento de efluentes de estas industrias, presentan problemas en la remoción de color, por lo que se precisa de tratamientos no convencionales como; el tratamiento fisicoquímico o procesos de oxidación avanzada, en los primeros se emplean reactivos químicos llamados coagulantes, que sirven para remover las impurezas y generan residuos (lodos), o efluentes probablemente con cierta toxicidad para el ambiente. Estos efluentes y lodos, precisan una etapa de pulimento para disminuir aun más la DQO y no sólo remover el color, en el caso de los efluentes, y en el caso de los lodos, se requiere disminuir su volumen, y aumentar su biodegradabilidad para ser considerados como biosólidos y no generar residuos peligrosos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la biodegradabilidad de los lodos, con el fin de determinar la biodegradabilidad por medio de un proceso anaerobio, el cual permitirá obtener dos beneficios, la generación de biogás y la disminución en la cantidad de lodos. Para cumplir con el objetivo de este trabajo, la estrategia experimental fue dividida en tres etapas, la primera consiste en la producción y caracterización de los lodos, la segunda fue la realización de las pruebas de biodegradabilidad anaerobias, y la tercera etapa será la evaluación de la factibilidad de proceso. Entre los principales resultados, las pruebas de biodegradabilidad, con tres diferentes concentraciones de DQO de lodos fisicoquímicos, muestran un 50, 60 y 90 % de eliminación de DQOt a 0.5, 1 y 1.5 g DQO/L. No se mostró inhibición de la digestión anaerobia en las pruebas. Los sólidos suspendidos volátiles, se eliminan en un 50 porciento, sin que el ph se vea modificado. En conclusión, los lodos fisicoquímicos textiles, son factibles de ser tratados vía digestión anaerobia. 65

67 CT-BA-3 COTRATAMIENTO OZONACIÓN-DIGESTIÓN ANAEROBIA-AEROBIA PARA EL TRATAMIENTO DE UN EFLUENTE TEXTIL Martínez Mónica J, Cuevas Rodríguez Germán, Monje Ramírez Ignacio, Arroyo Figueroa Gabriela, Bernal Martínez Arodí Las plantas para tratamiento de aguas residuales convencionales, tienen una baja eficiencia de eliminación de estos colorantes ya que estos son resistentes a la degradación (Shaul et al., 1985; Paga et al., 1994; Ganesh et al., 1994). Por lo que, el sector textil precisa de tratamientos primarios, secundarios y avanzados. El agua residual textil es notoriamente conocida por tener un fuerte color, grandes cantidades de sólidos suspendidos, ph con fluctuaciones, alta temperatura y alta concentración de demanda química de oxígeno (DQO) (Kim et al., 2002). El tratamiento de estos efluentes por métodos clásicos (lodos activados, coagulación-floculación, etc ) son cada vez menos eficientes para lograr la calidad de agua con fines de reuso. Los procesos de oxidación avanzada son aquellos procesos que implican la formación de radicales ( OH) de elevado potencial de oxidación (2.8 voltios). Constituyen posiblemente, en un futuro próximo uno de lo recursos tecnológicos más utilizado en el tratamiento de aguas contaminadas con productos orgánicos de vertidos industriales (industrias químicas, agroquímicos, textiles, de pintura, etc.), urbanos o simplemente aguas superficiales o subterráneas contaminadas. La ozonación es un proceso de oxidación avanzada que permite la eliminación de color, turbiedad y de la demanda química de oxígeno. Es un proceso ampliamente utilizado en países desarrollados para potabilización y para el tratamiento de aguas residuales (Langlais et al., 1995). En México, este proceso comienza a tener una amplia aceptación debido a que las fuentes de abastecimiento de agua potable están cada vez más contaminadas (Ramírez et al., 2008). El objetivo del presente estudio fue evaluar un proceso de cotratamiento de ozonación-digestión anaerobia para la eliminación de color de un efluente textil (grana carmín). Para el cumplimiento del objetivo, fueron realizadas pruebas de ozonación para determinar la dosis óptima de eliminación de color, fue determinada una dosis de 80 mg/l, ésta dosis fue disminuida y se agregó al tren de tratamiento una fase de digestión anaerobia. Los lodos fueron previamente adaptados al efluente de ozoanción y fueron evaluadas en pruebas de biodegradabilidad en batch. El proceso combinado no inhibe al proceso de digestión anaerobia, el color fue eliminado en un 92%, al igual que la DQO, 90%. Por otro lado, fue evaluada la biodegradabilidad aerobia, en la cual fueron alcanzadas eliminaciones del 90% tanto de color como DQO. Evaluando ambos procesos se concluye que éstos efluentes pueden ser tratados por procesos combinados y sobre todo con digestión anaerobia, ya que ofrece una alternativa de generación de biogás. 66

68 CT-BA-4 DETERMINACIÓN DE AZUCARES TOTALES Y MONOSACÁRIDOS PROVENIENTES DE LOS RSU Basaldúa Acosta Ruth Corina, Serafín Muñoz Alma Hortensia, Cano Canchola Carmen, Álvarez Vargas Aurelio, Ramírez Ramirez Natividad La acumulación de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) generados principalmente como consecuencia de las transformaciones sociales, económicas y tecnológicas ofrece una amenaza al ambiente y una oportunidad biotecnológica al aprovechar los componentes que conforman dichos RSU principalmente la fracción orgánica. En este trabajo se expone una alternativa de manejo de los Residuos Sólidos Urbanos. Inicialmente las muestras se recolectaron de mercados públicos de la ciudad de Guanajuato, posteriormente se homogenizaron para seguir con el ensayo en donde se realizó un estudio comparativo de 3 diferentes hidrólisis: Hidrólisis ácida con H 2 SO 4 0.5% y 0.75%; Hidrólisis enzimática con enzima celulasa de Trichoderma resei e Hidrólisis enzimática con extracto enzimático de Aspergillus flavus. Los RSU seleccionados fueron: Cáscara de mango (Mangifera indica); Cáscara de plátano (Musa paradisiaca); Cáscara de papaya (Carica papaya); Cáscara de melón (Cucumis melo); Bagazo de zanahoria (Daucus carota); Cáscara de naranja (Citrus aurantium) y Mezcla de cáscaras. Después de las hidrólisis se realizó la determinación de azucares totales de cada una de las muestras por el método de Dubois a una λ=495nm. Finalmente se llevó a cabo la identificación y determinación de la cantidad de monosacáridos presentes en cada una de las muestras obtenidas por cromatografía de gases (GC- FID). En base a los resultados preliminares el método más adecuado para llevar a cabo la hidrólisis de los RSU es la hidrólisis enzimática con celulasa de Trichoderma resei, obteniéndose un rango de hidrólisis del 15 40%, por lo que es el método más eficiente para la obtención de azúcares totales y monosacáridos, que servirán en trabajos que estén involucrados en el proceso de fermentación y por consiguiente la producción de bioetanol. 67

69 CT-BA-5 EFECTO DE LA EXPOSICIÓN A HPAS SOBRE EL SISTEMA ENZIMÁTICO DE DEGRADACIÓN DE LIGNINA DE Pycnoporus sanguineus IDEA Y VARIACIONES EN LA FITOTOXICIDAD GENERADA Pernía B., Rojas-Tortolero D., Naranjo-Briceño L. Fundación Instituto de Estudios Avanzados (IDEA), Dirección de Energía y Ambiente, Caracas, Venezuela. Los hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPAs) son componentes del petróleo que pueden ser oxidados por enzimas del Sistema Enzimático de Degradación de Lignina (SEDL) presente en hongos ligninolíticos. A fin de determinar el efecto de los HPAs sobre el SEDL de P. sanguineus IDEA y la posible fitotoxicidad generada por los HPAs biotratados, a cultivos del hongo de 7 días de crecimiento, se añadieron 5 ppm de naftaleno, fenantreno o pireno, se tomaron muestras cada 24 h durante 5 días y se determinó: i) la actividad enzimática específica lignina peroxidasa (LiPp), manganeso peroxidasa (MnPp) y lacasa (LACp) del SEDL, ii) el patrón proteico en geles SDS-PAGE y la actividad de las distintas isoenzimas lacasa mediante zimograma en presencia de ABTS y, iii) las variaciones en la fitotoxicidad de los HPAs biotratados, utilizando la planta bioindicadora Lactuca sativa. Los resultados obtenidos mostraron que, a pesar de no haber actividad ligpp ni MnPp, se observó una inducción fuerte de la actividad LACp a partir de las 24 horas en presencia de todos los HPAs estudiados, hasta alcanzar a los 5 días una actividad de 168±16, 88±25 y 125±15 U/mgP, en naftaleno, fenantreno y pireno, respectivamente, con relación al control (40±8 U/mgP). Los geles SDS- PAGE y los zimogramas mostraron la presencia de tres isoenzimas lacasa de peso molecular 56, 57 y 65 kda, con una inducción mayoritaria de la lacasa de 65 kda en presencia de naftaleno y pireno. Los resultados de las pruebas de fitotoxicidad mostraron que, en ausencia del hongo, el naftaleno y el pireno fueron tóxicos para las plantas. Luego del biotratamiento, se observó un incremento de la toxicidad en naftaleno y el fenantreno, con una reducción del crecimiento radical y de la germinación, lo cual sugiere la generación de compuestos más tóxicos que el compuesto original. Por el contrario, en el caso del pireno, se obtuvo una disminución de la fitotoxicidad ya que se observó un estimulo en el crecimiento de las radículas en un 16%, lo que sugiere la generación de compuestos menos tóxicos que el original. Se concluye que: i) en el SEDL de P. sanguineus IDEA sólo se induce la actividad LACp en presencia de los HPAs estudiados, ii) la isoenzima lacasa de 65 kda se induce fuertemente en presencia de naftaleno y pireno, lo cual indica su posible relación con la oxidación de dichos HPAS y, iii) las variaciones en la toxicidad sugieren la biotransformación de los HPAs. 68

70 CT-BA-6 EFECTO DE LA EMULSIFICACIÓN DE ASFALTENOS PROVENIENTES DE DISTINTOS CRUDOS EXTRAPESADOS VENEZOLANOS SOBRE LA TOXICIDAD DE LA PLANTA BIOINDICADORA Lactuca sativa Pernía B., Freites M., Rojas-Tortolero D., Naranjo-Briceño L. Fundación Instituto de Estudios Avanzados (IDEA), Dirección de Energía y Ambiente, Caracas, Venezuela. Los crudos pesados y extrapesados (CEP) de la Faja Petrolífera del Orinoco (FPO) se caracterizan por tener altos niveles de viscosidad, ser ricos en azufre, metales pesados y por tener altas concentraciones de resinas y asfaltenos. Debido a ello, la tasa de biodegradación de dichos hidrocarburos no convencionales en el medio se ve seriamente limitada por su alta hidrofobicidad y baja solubilidad en agua, por lo que requieren de su solubilización antes de ser degradados por los microorganismos. A fin de promover la disminución de la tensión interfacial y una mayor susceptibilidad de los contaminantes a ser biodegradados, se ha propuesto el uso de microorganismos hidrocarburoclásticos capaces de producir agentes tensoactivos y/o el uso de surfactantes (químicos o biosintéticos) para incrementar la biodisponibilidad del crudo en suelos contaminados. Sin embargo, no se ha considerado el posible efecto que esto pueda generar sobre la biota. A fin de estudiar el posible efecto tóxico de los asfaltenos al ser emulsionados con un surfactante comercial sobre la planta bioindicadora Lactuca sativa, se aisló la fracción de asfaltenos de tres (3) CEP venezolanos distintos (Boscán ºAPI=10, Carabobo ºAPI=8,5, Junín ºAPI=8,5), se emulsionaron a una concentración de 1% en agua con el surfactante acetona-tween 80, y se estudió su efecto sobre: i) la germinación y, ii) el crecimiento de las plántulas (hipocótilo y radícula). Los resultados obtenidos mostraron que el surfactante solo no fue tóxico para la planta. Así mismo, los asfaltenos en agua (no emulsionados), sin importar su origen, tampoco generaron fitotoxicidad, probablemente debido a su baja solubilidad. No se observaron cambios en los porcentajes de germinación para ninguno de los tratamientos. Sin embargo, los asfaltenos emulsionados provenientes de los crudos Carabobo y Boscán si mostraron fitotoxicidad. Con los asfaltenos emulsionados del crudo Carabobo se observó una reducción de 16% de la longitud de los hipocótilos y, en el caso del crudo Boscán, se observó una reducción de 17% en las raíces y de 14% en los hipocótilos (con relación a los controles). Estos resultados permiten concluir que los asfaltenos del crudo Carabobo y Boscán, al ser emulsionados, incrementan su fitotoxicidad, lo cual no ocurre con los asfaltenos emulsificados provenientes del crudo Junín. El empleo de agentes tensoactivos en procesos de biorremediación de suelos contaminados con crudos Carabobo o Boscán debe estudiarse con mayor profundidad, sin embargo, podría considerase su uso para promover la biorremediación de suelos contaminados con crudo Junín en la FPO. 69

71 CT-BA-7 CARACTERIZACIÓN FUNCIONAL DEL HONGO Pycnoporus sanguineus IDEA Y SU POTENCIAL COMO BIOCATALIZADOR PARA EL SANEAMIENTO DE SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS Pernía B. 1, González M. 1, Salas M. 2, Malaver N. 2, Sena L. 1, Naranjo-Briceño L. 1 1 Fundación Instituto de Estudios Avanzados (IDEA), Dirección de Energía y Ambiente, Caracas, Venezuela. 2 Instituto de Zoología y Ecología Tropical (IZET), Facultad de Ciencias, Universidad Central de Venezuela (UCV), Caracas, Venezuela. Pycnoporus sanguineus IDEA es un hongo del Phylum Basidiomycota aislado del Lago de Asfalto de Guanoco, (Edo. Sucre, Venezuela) que tiene un alto potencial de ser empleado como biocatalizador en procesos de biorremediación. A fin de caracterizarlo se determinó, en primer lugar, su crecimiento óptimo sobre diferentes: i) temperaturas (25, 37, 50 y 70 C), ii) ph (4, 6, 8 y 10) y, iii) niveles de salinidad (125, 250, 500, 1000 y 2000 mm de NaCl). Además, se estudió su potencial para degradar distintos sustratos tales como: glucosa, almidón, pectina, quitina, urea, celulosa, lignina, inositol, fosfatos, nitritos, gelatina, peptona, hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPAs, 200 ppm, dibenzotiofeno, fenantreno, naftaleno y pireno) y crudo extrapesado (CEP, 1%). En segundo lugar, una vez confirmada su capacidad específica de degradación de hidrocarburos, se determinó su tolerancia para crecer en distintas concentraciones de naftaleno, fenantreno y pireno (2.5, 25, 50, 100, 200, 400, 800 y 1600 ppm) y CEP (1000, 5000, 10000, y ppm). Finalmente, se procedió a estudiar la capacidad del hongo de producir surfactantes y su actividad lipolítica. Los resultados obtenidos mostraron que las condiciones óptimas de crecimiento fueron: C, ph 6 (aunque presentó un amplio rango de crecimiento de ph 4 a ph 10) y, 125 mm de NaCl con tolerancia hasta 500 mm. Además, fue capaz de degradar todos los sustratos utilizados, menos fosfatos y dibenzotiofeno. Con relación a las pruebas de tolerancia, el hongo mostró inhibición del crecimiento en CEP a partir de ppm, en naftaleno a partir de 400 ppm y en fenantreno de 25 ppm, en comparación al control. Mientras, en pireno mostró una alta tolerancia, hasta 1600 ppm sin ver afectado su crecimiento. Por otro lado, los resultados de degradación de acetato y la actividad hemolítica en agar sangre, sugiere la capacidad del hongo de producir compuestos tensoactivos y, la actividad lipolítica utilizando Tween 80, sugiere su potencial como degradador de aceites y grasas. Se concluye que P. sanguineus IDEA es un hongo: i) capaz de degradar lignina, lo que sugiere la presencia de enzimas ligninolíticas asociadas tambíen a la degradación de HPAs; ii) capaz de crecer utilizando HPAs y CEP como única fuente de carbono; iii) que tiene tolerancia a altas concentraciones de pireno y CEP, iv) productor de biosurfactantes y degradador de aceites y grasas; lo que nos permite proponer su uso potencial como biocatalizador para el saneamiento de suelos contaminados con hidrocarburos. 70

72 CT-BA-8 BIORREMEDIACIÓN DEL TAMIZAJE DE PALMA AFRICANA EMPLEADO COMO FILTRO PARA LA REMOCIÓN DE HIDROCARBUROS DE AGUAS DE PRODUCCIÓN DEL CPF-1 RUBIALES, META, COLOMBIA Clivio Camila, Dussán Garzón Jenny CIMIC-Universidad de los Andes En un campo de explotación petrolera en el departamento del Meta, Colombia; se emplea un tamiz fabricado con el cuzco de la palma africana como biofiltro para remover hidrocarburos pesados de las agua asociadas al proceso de explotación. Se realizo un proceso inicial de biorremediación mediante Landfarming del filtro, para lo cual se recuperaron de este mismo tamiz 10 morfotipos mediante un proceso de selección por replica plating con crudo, gasolina corriente, ACPM, fenol, tolueno y xileno en un periodo de cinco semanas. Los morfotipos se identificaron por secuenciación y análisis bioinformático de la región V3-V5 del gen 16S RNA ribosomal los cuales correspondieron a los géneros: Bacillus, Azospirillum, Flexibacter Cohnella, Chryseobacterium, Pseudomonas, Cupriavidus y Ralstonia. Con las bacterias identificadas se procedió a realizar los montajes del landfarming en canastas que contenían de 800 gr del filtro de palma, se realizaron dos tratamientos: con inoculo del pool y sin inoculo; cada tratamiento se evaluó por triplicado. Se realizaron tres recuentos de la población bacteriana a los 7 días, 15 días y 45 días y se determino el porcentaje de degradación cuantificando los hidrocarburos totales de petróleo (TPH s) iniciales y finales por medio cromatografía de gases con detector de ionización de llama (GC-FID). La concentración inicial de TPH s en la muestra de palma fue de 9299,1 ppm; 45 días después se cuantifico la concentración de hidrocarburos y se encontraron valores de 6799,3 y 4046,4 ppm para las muestras sin inoculo y con inoculo respectivamente. Estos valores corresponden a una reducción del contaminante en un 26.9 % para las muestras sin el pool y 56,5 % para las muestras inoculadas con las cepas seleccionadas. Estos resultados sugieren que las cepas seleccionadas y empleadas para la biorremediación del filtro de palma juegan un papel importante y son eficientes en la degradación hidrocarburos del petróleo al encontrarse una gran disminución de la concentración en un corto periodo de tiempo, a su vez se debe tener en cuenta que así como disminuyo la concentración de contaminantes se demostró que al final del procedimiento la fracción de compuestos que inicialmente correspondían a asfalticos de alto peso molecular se degradaron a compuestos alifáticos los cuales son más fáciles de tratar y menos dañinos para el ambiente. 71

73 CT-BA-9 ESTUDO CINÉTICO DA DESNITRIFICAÇÃO AUTOTRÓFICA COM TIOSSULFATO COMO DOADOR DE ELÉTRONS. AVALIAÇÃO ESTEQUIOMÉTRICA Michels Camila, Moreira Soares Hugo, Schmidell Netto Willibaldo Departamento de Engenharia Química e de Alimentos - Universidade Federal de Santa Catarina A atividade humana é capaz de gerar impactos ao ambiente em que vivemos. Algumas indústrias geram efluentes ricos em compostos nitrogenados nocivos a saúde do homem e à natureza. Processos convencionais para a remoção desse nutriente através da nitrificação e desnitrificação estão bem fundamentados. Porém, para a desnitrificação heterotrófica (convencional) muitas vezes é necessário a adição de carbono orgânico, o que pode elevar o custo do processo. Frente a isso, estão sendo pesquisadas novas fontes doadoras de elétrons para a desnitrificação autotrófica. Compostos sulfurosos como sulfetos e tiossulfatos podem exercer esta função. Existem, na literatura, diferentes propostas para a reação que descreve a redução do nitrato a nitrogênio gasoso, utilizando tiossulfato como doador de elétrons. Uma, chamada aqui de A, é uma reação teórica, que considera o crescimento celular, a outra, B, não o considera. Elas propõe relações estequiométricas S/N distintas, a primeira sugere 3,86 gs-s 2 O 3-2 /gn-no 3 e a segunda 2,86g S-S 2 O 3-2 /gn-no 3. Esse trabalho tem como objetivo verificar qual dessas reações melhor representa o processo de desnitrificação autotrófica via tiossulfato. Para isso foram realizados dois testes cinéticos, A com 130 mgn-no3 e 500 mg S-S 2 O 3-2 e B com 179 mgn-no 3 e 500 mg S-S 2 O 3 -. Os experimentos foram efetuados em frascos de sacrifício (30 ml), inoculados com 1 g SSV/L, com lodo proveniente de um reator SBR, com processo de nitrificação e desnitrificação autotrófica já estabelecidos, a temperatura foi mantida em 30±1 C e agitação de 250 rpm. As velocidades de consumo de nitrato e de produção de sulfato foram, respectivamente, 12,357 mg N-NO3-/l.h e 37,558 mg S-SO 4-2 /l.h para A e 10,377 mg N-NO 3 - /l.h e 35,076 S-SO 4-2 /l.h para B. O fator de conversão YN/S foi 0,32 em A e 0,30 em B. Esses valores são próximos ao valor teórico calculado para a reação que não considera o crescimento celular, 0,35 gn/s. Isso indica que o crescimento celular é muito pequeno neste processo e que nenhuma das reações propostas na literatura representa o que realmente acontece no processo. 72

74 CT-BA-10 UTILIZACIÓN DE UN HONGO MICORRIZICO ARBUSCULAR PARA FINES DE FITORREMEDIACIÓN DE PLOMO Alvarado López Carlos J., Villegas Moreno Héctor J., Dasgupta-Schubert Nabanita Lab. de Fitoremediación, Instituto de Investigaciones Químico Biológicas, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Edificio A-1 Cd. Universitaria, Morelia Mich., Mex. C.P Tel. (443) Ext Entre los metales pesados, el plomo (Pb) es un contaminante potencial y real en algunos lugares en el mundo ya que se acumula con facilidad en suelos y sedimentos. Su presencia en el medio ambiente se debe principalmente a las actividades antropogénicas. La fitorremediación es una tecnología alternativa de bajo costo y ambientalmente sostenible, consiste en la utilización de plantas para descontaminar el ambiente. Los hongos micorrizicos arbusculares (HMA) ofrecen un atractivo sistema para ayudar en la fitorremediación debido que durante la interacción simbiótica, la red de hifas extiende el sistema radical de las plantas y con esto aumentar el potencial para tomar Pb en mayores volúmenes de suelo. La inoculación de la planta Tagetes erecta con el HMA Glomus intrarradices, para la fitorremediación de Pb, se utiliza un compuesto de plomo altamente insoluble Pb 3 O 4 para simular la forma en la cual se encuentra el Pb en los suelos contaminados, además de que es un compuesto muy utilizado en la industria metal mecánica por sus cualidades anticorrosivas. Después de nueve semanas de crecimiento, todos los tratamientos mostraron resistencia al estrés por Pb, lo cual nos indica una buena tolerancia de la planta T. erecta a concentraciones elevadas (1000 ppm). Así como también del HMA G. intrarradices, ya que a pesar de que la presencia del Pb, su porcentaje de colonización es bueno. Las plantas micorrizadas presentan una mayor concentración de Pb en las raíces comparadas con las no micorrizadas, esto debido posiblemente a que las micorrizas aumentan su área superficial y facilitan la captura de los cationes metálicos. Las plantas de T. erecta mostraron valores muy bajos de factor de translocación (TF) lo que quiere decir que el Pb se queda mayormente en las raíces. Las plantas micorrizadas presentan mayores valores de concentración de Pb en la planta y de factor de bioconcentración lo cual nos lleva a concluir que es un tratamiento bastante eficaz con fines de fitorremediación. 73

75 CT-BA-11 CAPACIDAD DE FITORREMEDIACIÓN DE Myriophyllum aquaticum DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES PRETRATADAS CON ELECTROCOAGULACIÓN Roa-Morales Gabriela 1, Cano-Rodríguez Claudia T. 2, Amaya-Chávez Araceli 2, Valdés- Arias Ricardo A. 2, Barrera-Díaz Carlos E. 1 1 Centro de Investigación en Química Sustentable (CIQS) UAEM-UNAM. Km145 Carretera Toluca- Atlacomulco, Campus San Cayetano. 2 Universidad Autónoma del Estado de México. Facultad de Química. Paseo Colón intersección Paseo Tollocan S/N. C.P , Toluca, Estado de México, México. Tel.: + (52)-(722) ; FAX: + (52)- (722) Las aguas residuales (ARs) son producidas en grandes cantidades todos los días, por lo que su reutilización se ha convertido en una prioridad. Por esta razón son necesarias tecnologías de accesibilidad económica y fácil realización. (Roa-Morales et al., 2006). Algunas técnicas innovadoras han empleando procesos acoplados o híbridos donde el agua residual (AR) con alta carga de contaminantes se procesa en dos etapas. En la primera se realiza una descomposición inicial de compuestos con alto peso molecular empleando métodos fisicoquímicos; posteriormente el agua resultante, es tratada utilizando algún método biológico. (Ibney-Hai et al., 2007). El propósito de este trabajo fue determinar la eficiencia del tratamiento acoplado de electrocoagulación y fitorremediación con Myriophyllum aquaticum Vell. (Verdc) para la disminución de DQO (Demanda Química de Oxígeno), color y turbidez de ARs industriales, así como estudiar el efecto del AR en las plantas a través de biomarcadores y de la actividad de enzimas antioxidantes. Para la realización del trabajo se colectaron plantas y se mantuvieron en condiciones de laboratorio. Las muestras de agua fueron colectadas de una planta de tratamiento de aguas residuales. Se empleó un reactor electroquímico en batch para tratar el (AR), posteriormente se pasó a sistemas de fitorremediación, cada uno con seis plantas (peso promedio de 36 ± 1 g) y con diferentes concentraciones de AR tratada electroquímicamente. Se evaluó el índice de crecimiento (IC) (peso y longitud), contenido de clorofila, superoxido dismutasa (SOD) (EC ), Glutation S-transferasa y lipoperoxidación de las plantas. Los datos fueron analizados con análisis de varianza (ANOVA). Los resultados indican una disminución de la DQO del 95%, color 90% y turbidez 90% en el AR empleando ambos tratamientos. En las plantas se obtuvo un IC (longitud) de , sin diferencias significativas (P = 0,706); en algunos sistemas se observó una disminución del IC (peso), con una diferencia significativa de (P = 0,045). La relación de clorofila a/b es de , que indica que la capacidad fotosintética no se afectó. Los niveles de SOD, lipoperoxidación y GST, no aumentaron, concluyendo que no hubo diferencias significativas respecto a los controles, lo que indica que la exposición al AR no causo estrés en las plantas. 74

76 CT-BA-12 FITOREMEDIACIÓN EN UN SISTEMA CERRADO DE ACUICULTURA, APLICADO EN UNA CANTERA REMANENTE DE LA ACTIVIDAD MINERA. Saubidet Alejandro, Pérsico María Marta Universidad Tecnológica Nacional. Av. Buque Pesquero Dorrego esq. Av. de los Pescadores, Puerto de Mar del Plata, Buenos Aires, Argentina En la Provincia de Buenos Aires, Argentina, existe un número significativo de canteras de explotación de piedras cuarcíticas, las cuales al ser cerradas quedan inundadas y se transforman en un pasivo ambiental, cuya rehabilitación puede generar beneficios en términos ambientales y económicos. El objetivo del presente trabajo fue desarrollar un sistema de recirculación del agua a través de un humedal natural a modo de Wetland, con el fin de de producir la degradación natural de los compuestos nitrogenados originados por la alimentación artificial suministrada a los peces. Los estudios se realizaron en la cantera de Paso de Piedra pertenciente a la Empresa Canteras Yaraví S.A. ubicada en la Ciudad de Mar del Plata (Prov. de Bs.As.) entre el 15 de febrero de 2008 y el 27 de abril de Esta cantera se encuentra cerrada e inundada permanentemente. Se compone de un área profunda ó vaso principal, donde se ubicaron las estructuras contenedoras de los peces y un área de aguas someras o humedal, donde se realizó el tratamiento de agua. En el presente trabajo el término humedal no se utiliza a nivel ecológico, sino desde el punto de vista de la ingeniería ambiental. Al no existir un flujo natural de agua entre las áreas mencionadas, se implementó un sistema de recirculación de agua mediante bombeo desde el vaso principal hacia el humedal (FLS, free water surface wetlands). Previamente al inicio de las actividades de cultivo, se determinó el estado trófico del ambiente mediante el índice de Carlson y se realizó la caracterización físico-química y microbiológica del agua, como línea de base del ecosistema. Las macrofitas acuáticas identificadas en el humedal, responsables de la fitoremediación fueron: Typha domingensis (totora), Cortaderia selloana (cola de zorro, cortadera), Scirpus sp (junco), Lemna minuscula (lenteja de agua), Myriophyllum quitense (gambarusa) y Ludwigia peploides (falsa verdolaga). También se reconoció a la briofita Ricciocarpus natans. Los cultivos se realizaron en jaulas flotantes para un mejor control del crecimiento y suministro del alimento. El engorde de los peces (tilapias en primavera-verano y truchas en otoño-invierno) se completó con velocidades de crecimiento adecuadas y buenas tasas de conversión alimenticia. Se concluyó que a través de este sistema de fitoremediación, es posible contrarrestar la descarga de fósforo y nitrógeno al ambiente, originados por las heces de los organismos acuáticos y la descomposición del alimento no ingerido. 75

77 CT-BA-13 EVALUACIÓN FISIOLÓGICA DEL ESTRÉS POR COBRE EN EL PROTISTA Cervantes García David 1, González-Mendoza Daniel 1, Zamora-Bustillos Roberto 2 1 Instituto de ciencias Agricolas de la Universidad Autonoma de Baja California, Carretera a Delta s/n, Código Postal 21705, Ejido Nuevo León, Baja California, México. 2 Instituto Tecnológico de Conkal, Km 16.3, Antigua Carretera Mérida-Motul, Conkal,Yucatán, México, C. P The objective of this study was to evaluate the toxic effect of Cu 2 + in the physiological development of E gracilis. The results showed that E. gracilis had an effect on the dose dependent growth to the concentration of metal. The exposure of E. gracilis metal at doses of 0.8 and 1.6 mm of Cu 2 + showed a significant negative effect on the stability of DNA and photosynthetic pigments involved in capturing light in the antenna complex after 144 h of exposure to the metal. Key words: Euglena gracilis, copper, photosynthetic pigments. 76

78 CT-BA-14 DEGRADACIÓN FÚNGICA DEL COLORANTE NARANJA ÁCIDO 24 Dávila-Solano Valeria 1, Moeller-Chávez Gabriela 2 1 Universidad Politécnica del Estado de Morelos. 2 Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Los colorantes en los cuerpos de agua, absorben y reflejan la luz solar, pueden interferir en la fotosíntesis y en equilibrio ecológico del sistema acuático, por la disminución de oxigeno disuelto, lo cual interfiere en la autopurificación de los cuerpos de agua contaminados. Los colorantes azo son caracterizados por estar unidos mediante enlaces azo (-N=N-) en asociación con un núcleo aromático o heterocíclico. La mayoría de los colorantes de tipo azo no poseen normalmente ningún efecto citotóxico, mutagénico, o carcinogénico; pero las aminas producidas por el rompimiento de enlace probablemente si produzcan estas afectaciones. Por lo cual es conveniente dar alternativas de solución mediante diferentes tecnologías al problema de la descarga de efluentes con un alto grado de color y o toxicidad. La literatura reporta diferentes tecnologías para la remoción del color, entre los que se puede mencionar los métodos químicos, físicos y los biológicos, sin embargo estos últimos no están ampliamente estudiados. [1, 2, 3] El propósito de este trabajo fue desarrollar un procedimiento a nivel laboratorio para la degradación del colorante azo, por medio de un proceso biológico de tipo fúngico. 77

79 CT-BA-15 PROGRAMA AMBIENTAL PARA LA SUSTENTABILIDAD DE LA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DEL ESTADO DE MORELOS Dávila-Solano Valeria, Molina-Solano Lucila, Sánchez-García Alma, Segura-Salazar Juan, Buitrón- Morales Pablo Universidad Politécnica del Estado de Morelos. El aumento acelerado de la población, las ciudades y el sector industrial, así como la necesidad de satisfacer la demanda de más de 6600 millones de personas, han traído como consecuencia la contaminación ambiental, el cambio climático, el adelgazamiento de la capa de ozono, la deforestación, la extinción de especies, etc. Esto hace necesario realizar acciones que contribuyan con soluciones y fomenten una cultura ambiental. En paralelo la Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente establece que las organizaciones tienen oportunidades para desarrollar procesos voluntarios de autorregulación ambiental, mejorar su desempeño respetando la legislación vigente y comprometerse a cumplir mayores niveles, metas o beneficios en materia de protección ambiental. Por tal motivo, la Universidad Politécnica del Estado de Morelos (UPEMOR) tiene como una de sus prioridades fomentar una cultura ambiental en la comunidad universitaria así como diseñar proyectos sustentables que tengan un impacto positivo en la población en general; por lo que se implementó en octubre del 2007 el PROGRAMA AMBIENTAL y que tiene como objetivo: El establecimiento de lineamientos en materia ambiental y la implementación de acciones para mejorar el ambiente de acuerdo a la legislación vigente con un impacto inmediato en la comunidad universitaria y en las instalaciones de la Universidad, así como un impacto a mediano plazo en la comunidad aledaña, el impulso para proyectos relacionados con el ambiente de los estudiantes y de las instituciones y organizaciones que lo soliciten. 78

80 CT-BA-16 AISLAMIENTO DE MICROORGANISMOS DEGRADADORES DE HIDROCARBUROS AROMÁTICOS A PARTIR DE SUELO RIZOSFERICO CONTAMINADO CON PETROLEO Y ASOCIADO A Cyperus sp. Ortega-González Diana-Katherine, Dondiego-Rodríguez Liliana, Reynoso-Cereceda Greta, Hernández-Olicón Aura, Hernández-Rodríguez César, Jan-Roblero Janet Laboratorio de Microbiología General. Escuela Nacional de Ciencias Biológicas (IPN). Prol. de Carpio y Plan de Ayala s/n México, D.F. México. La contaminación por hidrocarburos en suelos, como resultado de fugas o descargas accidentales de petróleo, conduce a daños a nivel del subsuelo y de los mantos freáticos generando un fuerte problema ambiental debido a su toxicidad hacia la vida terrestre. En la mayoría de los casos, el saneamiento de los suelos es complejo debido a que los contaminantes se presentan en forma de mezclas. La fitorremediación es una alternativa para disminuir la toxicidad de los contaminantes de los suelos, que utiliza plantas pioneras o introducidas y los microorganismos asociados con sus raíces. En este proceso, el área de influencia de la raíz o rizosfera tiene un efecto significativo en los procesos de fitorremediación, estimulando a las poblaciones microbianas asociadas a sus raíces. Mientras que, los microorganismos rizosféricos tienen un papel destacado en los procesos de fitorremediación, ya que tienen la capacidad de modificar la biodisponibilidad de los hidrocarburos del petróleo y de participar de manera importante en la adaptación de las plantas. En este trabajo, se aislaron bacterias que degradan hidrocarburos aromáticos a través de cultivos de enriquecimiento, de suelo rizosférico asociado a Cyperus sp., una planta que completa su ciclo de vida y que crece en suelos contaminados en Poza Rica, Veracruz. Se realizaron transferencias sucesivas en medio mineral adicionado con petróleo refinado al 1% y se analizó la estabilidad de la comunidad bacteriana a lo largo de las transferencias mediante PCR-DGGE de la región V6-V8 del gen 16S rrna. A partir de la 4 transferencia se aislaron microorganismos degradadores de hidrocarburos que fueron identificados por la secuenciación de sus genes 16S rrna. Se obtuvieron 22 bacterias que se agruparon dentro de los géneros: Serratia sp., Ralstonia insidiosa, Caulobacter sp., Cellulomonas sp., Pseudomonas aeruginosa, Bulkholderia brasilensis, entre otras. Además, se realizaron pruebas de crecimiento empleando benceno, tolueno y xileno, como única fuente de carbono. Así, la mayoría de los microorganismos aislados crecieron en benceno y tolueno, y en menor proporción en xileno. También se diseñaron iniciadores específicos para amplificar la subunidad α de enzimas tipo oxigenasas: benceno 1, 2 dioxigenasa, tolueno dioxigenasa, naftaleno monooxigenasa, xileno monooxigenasa y bifenil 2,3-dioxigenasa. Se detectaron genes relacionados con las enzimas benceno 1,2 dioxigensa, y bifenil 2,3 dioxigenasa pertenecientes a los géneros Ralstonia insidiosa y Burkholderia brasilensis, respectivamente. Este estudio demostró que existen bacterias cultivables asociadas a la rizosfera de Cyperus sp. que tienen capacidad para degradar hidrocarburos aromáticos del petróleo. 79

81 CT-BA-17 CONDICIONES DE PRODUCCIÓN Y ESTABILIDAD TÉRMICA DE CELULASAS OBTENIDAS A PARTIR DE Aspergillus fumigatus Y Trichoderma reesei Torres Velázquez Diana Sofía, López Miranda Javier, Rutiaga Quiñones Olga Miriam, Soto Cruz Nicolás Oscar Departamento de Química y Bioquímica del Instituto Tecnológico de Durango Las celulasas hidrolizan celulosa, componente mayoritario de las paredes celulares vegetales, dando lugar a azúcares que pueden ser aprovechados en la producción de sustancias de interés, como el bioetanol. El incremento en su demanda y las limitaciones para su aprovechamiento a gran escala, traen consigo la necesidad de buscar microorganismos que produzcan mejores celulasas que los usados actualmente, dentro de los que Trichoderma reesei, es el principal. El interés por enzimas termoestables se fundamenta en que es posible su uso en mayor variedad de procesos durante más tiempo, lo que disminuiría los costos. Éstas son producidas por microorganismos termófilos como Aspergillus fumigatus, para el que existe la necesidad de determinar las condiciones óptimas de producción de enzimas, y de determinar su potencial para sustituir a microorganismos mesófilos. El objetivo del estudio es evaluar la actividad enzimática y estabilidad térmica de celulasas producidas sobre paja de frijol por dos cepas nativas del Estado de Durango: Aspergillus fumigatus y Trichoderma reesei. Para ello, se determinaron las mejores condiciones de producción de cada microorganismo al cultivarlos a 3 temperaturas y 3 valores de ph por 9 días, mediante Fermentación en Medio Sólido. Tras determinar la actividad enzimática de los extractos por la Técnica de Papel Filtro, se obtuvieron los valores de 6.5 de ph, 30 C y 3 días para A. fumigatus, y de 4.5 de ph, 40 C y 6 días para T. reesei, los valores de actividad máxima fueron 0.33 y 0.25UPF/mL respectivamente. Los mejores extractos se analizaron con respecto a su termoestabilidad (a 30, 40, 50, 60 y 70 C durante 5, 15, 30, 60 y 120min), mostrándose mayor permanencia e incluso aumento de la actividad inicial durante los ensayos para A. fumigatus en comparación con T. reesei cuya actividad disminuyó rápidamente a 60 C. Se realizó además una concentración parcial mediante precipitación con acetona y cuantificación de proteínas, observándose un aumento de hasta 124% en la actividad de los concentrados de T. reesei, y de 43% para A. fumigatus aún cuando el contenido de proteína fue superior en los extractos obtenidos con ésta cepa. Se concluyó que, la cepa evaluada de A. fumigatus posee un potencial importante para la producción de enzimas termoestables, útiles sobre todo en procesos de hidrólisis llevados a cabo a altas temperaturas. 80

82 CT-BA-18 COMPARACIÓN DEL EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE UNA MEZCLA DE PAHs SOBRE LA MORFOLOGÍA Y EL CRECIMIENTO DE UNA CEPA DE Aspergillus niger MODIFICADA GENÉTICAMENTE Y SU CEPA PARENTAL Cortés-Espinosa Diana V., Sánchez Noé, Absalón Ángel Centro de Investigación de Biotecnología Avanzada, Instituto Politécnico Nacional, Carretera Estatal Santa Inés tecuexcomac-tepetitla K.M. 1.5, Tepetitla, Tlaxcala Los hidrocarburos aromáticos polinucleares (PAH s por sus siglas en ingles) son compuestos xenobióticos. El impacto ambiental de este tipo de compuestos, principalmente en suelos y sedimentos se debe a que son altamente recalcitrantes y han sido catalogados como carcinogénicos y genotóxicos. Los hongos de pudrición blanca tienen la capacidad de degradar PAHs. Phanerochaete chrysosporium ha sido ampliamente estudiado por contar con un eficiente sistema enzimático producir peroxidasas (manganeso peroxidasa, MnP y lignina peroxidasa, LiP) que oxidan xenobióticos pero debido a que coloniza la madera en descomposición y no el suelo es difícil su aplicación en sistemas de biorremediación. Los hongos no ligninolíticos pueden degradar a través de citocromo P-450 monooxigenasa, pero en las primeras etapas de oxidación, se obtienen intermediarios como los dihidrodioles, los cuales son más tóxicos que el compuesto original, ya que estos intermediarios se unen a moléculas de ADN desencadenando cáncer. Aspergillus niger es un hongos no ligninolítico del suelo y buen hospedero para la expresión heteróloga de peroxidasas. En nuestro laboratorio se aisló un hongo que fue identificado A. niger SCB2. Esta cepa fue transformada para expresar heterólogamente un gen que codifica (mnp1) para la MnP de P. chrysosporium, la cual aumentó su eficiencia de degradación de PAHs en comparación con la cepa parental, la producción de MnP por la cepa, le ha conferido características diferentes que la cepa parental ante la presencia de PAHs. Por lo que objetivo de este trabajo es comparar el efecto de las diferentes concentraciones de una mezcla de PAHs sobre la morfología y crecimiento entre la cepa transformante y su cepa parental. Para ello se inocularon 5 µl de una suspensión de esporas de 1x107 esp/ml en el centro de la placa con medio Cove más agar noble, las cuales contenía en la superficie diferentes concentraciones (200, 400, 600, 800 y 1000 ppm) de una mezcla de PAHs formada por Phe, pireno (Py) y Benzo(a)pireno (BaP). Se prepararon controles sin PAH s y cada ensayo se realizo por triplicado. Todas las placas se incubaron a 30 C durante 8 días. Se realizaron las conservaciones microscópicas y se midió el crecimiento radial cada 24h para calcular la velocidad de crecimiento radial (VR). La VR para ambas cepas fue diferente en cada concentración con respecto a su respectivo control, ya que conforme aumentó la concentración hubo una disminución del crecimiento radial. A partir de 600 ppm la cepa silvestre tiene un marcado efecto tóxico, ya que la VR es muy lenta y además pierde totalmente la capacidad de esporulación, quedando únicamente en forma de micelio muy algodonoso con pigmentación amarilla. La cepa transformante presenta VR lenta pero es capaz de esporular hasta en 1000 ppm de PAHs. La expresión heteróloga del gen mnp1 ha conferido mayor capacidad para tolerar altas concentraciones de PAHs porque la cepa produce extracelularmente a la MnP que está oxidando a los PAHs presentes en las placas 81

83 CT-BA-19 BIOENSAYOS CON Eisenia foetida EN SUELO INTEMPERIZADO ALTAMENTE CONTAMINADO CON HIDROCARBUROS Hernández-Hernández Nelson, Escalante-Espinosa Erika División Académica de Ciencias Biológicas - Universidad Juárez Autónoma de Tabasco Dentro de la valoración de la contaminación del suelo, el uso de lombrices de tierra, como indicadores biológicos, se ha empleado como complemento de los análisis químicos. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la biodisponibilidad de los hidrocarburos (HTP) en suelo sobre la sobreviviencia y crecimiento de Eisenia foetida con la finalidad de sugerir puntos finales de remediación basados también en pruebas de toxicidad aguda. El suelo fue recolectado de un sitio altamente contaminado, con una historia de contaminación de más de diez años, en La Venta, Tabasco. Se realizó un bioensayo, durante 28 días, en el suelo intemperizado contaminado (0 a mg de HTP kg -1 de suelo seco) y en el suelo recién contaminado (0 a mg de HTP kg -1 de suelo seco) con los hidrocarburos previamente extraídos mediante el equipo Soxhlet, siendo la misma composición de los HTP. Adicionalmente, se realizó una prueba a mg de HTP kg -1 de suelo intemperizado. También se determinó la conductividad eléctrica (CE) de cada una de las concentraciones. Para el suelo intemperizado, en la prueba con mg de HTP kg -1 se presentó mortalidad del 100%. En el bioensayo, la mortalidad fue sólo del 12% en la mayor concentración de HTP; en el caso del crecimiento de las lombrices (peso) se obtuvo una disminución del 60% con respecto al suelo control. Para el suelo recién contaminado, la mortalidad fue del 8% en la concentración de mg de HTP kg -1 y la disminución en peso del 50%, independientemente de la concentración de HTP. Los valores de la CE oscilaron entre 7 y 12 para el suelo intemperizado. Considerando que el suelo intemperizado puede contener una alta concentración de sales debido a tratamientos previos, posiblemente esta sea la causa de la disminución en el crecimiento de las lombrices a una concentración menor en el suelo intemperizado con respecto al suelo recién contaminado. Se concluye que, en este trabajo, la biodisponibilidad y concentración de los hidrocarburos no fueron factores determinantes en la toxicidad hacia Eisenia foetida comparado con la presencia de una alta concentración de sales; se considera importante el análisis de otras características fisicoquímicas del suelo para establecer un protocolo que valore de manera global los suelos contaminados con hidrocarburos y de esta manera proponer puntos finales de remediación basados también en pruebas ecotoxicológicas. 82

84 CT-BA-20 DECOLORACIÓN DE COLORANTES SINTÉTICOS POR UN HONGO BASIDIOMICETO SILVESTRE INMOVILIZADO EN PECTINA Fernando Hernández-Terán, Indira Muñoz Montelongo, Guadalupe Rojas-Verde, Ma. Magdalena Iracheta-Cardenas, Katiushka Arévalo Niño Instituto de Biotecnología. Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. Av. Manuel L. Barragán y Pedro de Alba. San Nicolás de los Garza, N. L. Fax. (81) Introducción. Los colorantes sintéticos son importantes contaminantes químicos de los efluentes de la industria textil, representando un problema para el medio ambiente. La naturaleza físico-química de estos efluentes tiene un alto impacto en los ecosistemas acuáticos causado por su turbidez, además de la formación de especies químicas altamente tóxicas. Se han estudiado diversas especies de hongos basidiomicetos, de los géneros Trametes y Pleorotus principalmente, por su capacidad para biodegradar colorantes sintéticos. El objetivo del presente trabajo fue estudiar la capacidad de decoloración de un hongo basidiomiceto silvestre para biodegradar colorantes sintéticos bajo condiciones de inmovilización en redes poliméricas de pectina-quitosano. Metodología. El hongo (M12), aislado de una localidad boscosa del Estado de Nuevo León, fue seleccionado por sus características morfológicas. La biomasa se obtuvo a partir de cultivo sumergido conteniendo glucosa, extracto de levadura y sales minerales. El micelio se cosechó en la fase exponencial de crecimiento y se homogeneizó por licuefacción. La inmovilización del micelio se realizó mediante gelificación ionotrópica, del homogeneizado micelar, en una solución de pectinato de sodio con una solución entrecruzante de CaCl 2 y quitosano, después de establecer las mejores condiciones de inmovilización. El hongo inmovilizado se incubó independientemente con los colorantes sintéticos rojo de Ponceau, azul de metilo, índigo carmín, anaranjado de metilo y azul brillante reactivo R (RBBR) a 200 ppm, en medio líquido, 37 C y 150 rpm. Los niveles de decoloración se determinaron por espectrofotometría cada 24 horas. Se incluyeron como controles el hongo inmovilizado en alginato y el micelio libre. Resultados. El hongo inmovilizado en pectina presentó decoloración efectiva sobre los cinco colorantes ensayados, alcanzando índices de decoloración para el rojo de Ponceau, azul de metilo, índigo carmín, anaranjado de metilo y RBBR del 95.25%, 99.22%, 100%, 90.33% y 99.47%, respectivamente. Por otro lado, los índices de decoloración alcanzados por el hongo inmovilizado en alginato fueron de 88.80%, 94.35%, 68.48%, 76.99% y 96.88%. En la mayoría de los casos la decoloración se alcanzó por arriba del 90% después de 96 horas de incubación. La decoloración por el hongo libre, en todos los casos, fue muy similar a los niveles obtenidos por el hongo inmovilizado. Conclusiones. La inmovilización del hongo en pectina presentó mayores niveles de decoloración que los observados con la inmovilización en alginato, soporte comúnmente utilizado. La decoloración de colorantes sintéticos mediante el uso de hongos basidiomicetos inmovilizados en pectina-quitosano son una alternativa potencial para el tratamiento de efluentes de la industria textil. 83

85 CT-BA-21 TRATAMIENTO BIOLÓGICO-ELECTROQUÍMICO DE EFLUENTES DE UNA INDUSTRIA CURTIDORA Pacheco-González Daniel, Trejo-Vela Noé, Pineda Flores Gabriel, Monterrubio Badillo Ma. Del Carmen Centro Mexicano para la Producción más Limpia-IPN. Las aguas residuales de la industria de la curtiduría se caracterizan por presentar un potencial contaminante alto, debido a que contienen materia orgánica y metales pesados disueltos. Para lograr la remoción de estas sustancias, es necesario aplicar procesos de tratamiento específicos para los contaminantes presentes. El objetivo principal del trabajo está enfocado en aplicar un sistema de tratamiento biológico-electroquímico a escala de laboratorio, a un efluente de una industria curtidora, para reducir la concentración de materia orgánica y cromo hexavalente presentes. Se obtuvo una muestra de agua residual de una empresa curtidora, localizada en el estado de Guerrero México, siguiendo métodos normalizados. Para el tratamiento biológico se utilizaron reactores de 1.5 litros, cada reactor contenía 800 ml de la muestra de agua residual por tratar más 200 ml de lodos activados como fuente de inóculo. Se trabajo con un gasto volumétrico de aire de 1 L/min y a temperatura ambiente. Para evaluar la remoción del contenido de materia orgánica se determinó la Demanda Química de Oxígeno (DQO) por el método colorimétrico de reflujo cerrado, desde el tiempo inicial del funcionamiento de los reactores y cada tercer día, durante 12 días. El tratamiento electroquímico se aplicó al efluente tratado biológicamente, utilizando dos celdas, una vidrio pyrex de 78.5 ml con tapa desmontable, y una de teflón de 125 ml, ambas con orificios para la colocación de tres electrodos (de trabajo, de referencia y contraelectrodo). Los depósitos electroquímicos de cromo se obtuvieron aplicando las técnicas de voltametría cíclica, voltametría lineal y crono-potenciometría. Se realizó la caracterización morfológica y microestructural del cromo depositado por difracción de rayos X y microcopia electrónica de barrido. Al aplicar el tratamiento biológico se obtuvo una remoción de la materia orgánica del 94.15% y con el tratamiento electroquímico se logró la deposición de cromo hexavalente sobre placas de acero inoxidable, el cual fue caracterizado por las técnicas aplicadas. 84

86 CT-BA-22 EVALUACIÓN DE LA BIOFILTRACIÓN COMO ALTERNATIVA PARA EL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES DE LOS RASTROS DEL SECTOR RURAL Cuevas Rodríguez Germán 1, González Miranda Ulises 1, Garzón Zuñiga Marco Antonio 2 1 División de Ingenierias, Departmento de Ingenieria Civil, Universidad de Guanajuato, Av. Juarez No.77, Guanajuato, Gto., México. Tel. +52(473) ext Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnahuac, Jiutepec, Mor., 65250, México. Tel. 52 (777) ext. 430 y 894. La biofiltración es una tecnología que se acopla muy bien para llevar a cabo tratamiento de aguas residuales municipales ya groindustriales generadas en comunidades rurales, debido a sus bajos costos de operación y mantenimiento. Actualmente esta tecnología se ha estado aplicando en México para el tratamiento de aguas residuales domésticas y agroindustriales aplicando materiales orgánicos regionales, obteniendose buenos resultados. Por lo que se ha pensado que la aplicación de esta biotecnología para el tratamiento de las aguas residuales agroindustriales podría ser una solución para la disminución de los impactos ambientales generados por la descarga de este tipo de efluentes a los cuerpos de agua. El objetivo de esta investigación fue evaluar el tratamiento de las aguas residuales en un sistema de biofiltros rellenos con materiales regionales. La investigación se llevó a cabo a nivel laboratorio en dos biofiltros (anaerobio/aerobio) con capacidad de 8 L cada uno. El efluente utilizado utilizado fue agua residual fresca pretratada generada en un matadero municipal del Estado de Guanajuato. El sistema se operó durante 146 días. Durante este tiempo se evaluaron los parámetros fisicoquímicos de DQO, SST, ph, conductividad, nitrogeno total, entre otros. Los resultados obtenidos hasta la fecha muestran porcentaje de remoción de la DQO, total y soluble, por encima del 70% y 60% del total de sólidos en suspensión. Lo cual da una idea del potencial de aplicación de esta tecnología de bajo costo para la solución de esta problemática ambiental. 85

87 CT-BA-23 EVALUACIÓN DEL IMPACTO DE BIOPELÍCULAS EN LA ESTABILIDAD DE LOS ÁCIDOS HALOACÉTICOS EN SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE: ESTUDIO DE CINÉTICA DE BIODEGRADACIÓN AEROBIA Y DE DIVERSIDAD DE BACTERIAS Y GENES INVOLUCRADOS. PROPUESTA METODOLÓGICA Pérez Hoyos Alma 1, Viancha Linares Valerie 1, Lemus Pérez Mildred 1, Martínez Leon Juliana 1, Restrepo Silvia 2, Rodríguez Susa Manuel 1 1 Centro de Investigaciones en Ingeniería Ambiental, departamento de Ingeniería Civil y Ambiental. Universidad de los Andes. Bogotá, Colombia. 2 Laboratorio de Micología y Fitopatología (LAMFU).Universidad de los Andes. Bogotá, Colombia. Los Ácidos Haloacéticos [AHA] son subproductos de la desinfección [SPD] del agua, detectados en redes de distribución de agua potable. Su gran interés se debe al potencial riesgo en salud pública, por su posible asociación con el cáncer y problemas reproductivos. Investigaciones que se han enfocado en la evaluación de la estabilidad de los SPD en sistemas de distribución de agua potable, evidencian que las concentraciones de AHA son menores en las extremidades de la red, donde los niveles de cloro residual disminuyen y la presencia de microorganismos es mayor. Estas condiciones generaron la hipótesis sobre la posible biodegradación aerobia o anaerobia de los AHA en sistemas de distribución de agua potable. La mayoría de los microorganismos aerobios degradadores, han sido aislados principalmente en cultivos dependientes. A partir de éstos, se han encontrado bacterias que utilizan ciertos AHA y que involucran genes codificadores de enzimas dehalogenasas haloácidas, que catalizan diferentes reacciones hidrolíticas con estereoespecificidad sobre los ácidos halocarboxílicos. El posible impacto de los microorganismos aerobios presentes en biopelículas, en la estabilidad de los AHA presentes en sistemas de distribución de agua potable, se estudiará con muestras de biopelícula de tubería, que se enriquecerán con ácido monocloroacético [MCAA], dicloroacético [DCAA] y tricloroacético [TCAA] como única fuente de carbono y energía. Los beakers se incubarán en un shaker a 20 C por 20 días, y se monitoreará la concentración de AHA [cromatografía de gases], ph, iones cloruro [cromatografía iónica] y oxígeno disuelto. Se evaluará la cinética de biodegradación aerobia a diferentes tiempos de incubación y concentraciones de AHA. Se espera confirmar y determinar tasas de consumo, donde el MCAA y el DCAA sean los compuestos más susceptibles a la degradación por microorganismos aerobios. Paralelamente, se establecerá una colección de cepas degradadoras, caracterizadas por amplificación y secuenciación del gen 16s rdna y genes dehalogenasas (deh I, y dehii). A partir del DNA metagenómico extraído, de los cultivos de enriquecimiento, se caracterizará la diversidad microbiana degradadora por pirosecuenciación de las regiones hipervariables V5 y V6 del gen 16s. Se estudiará la diversidad de genes dehi y dehi a partir de clonación y secuenciación de las dos familias de genes dehalogenasas, con el fin de determinar la diversidad de microorganismos y de genes deh, de la colección de cepas y del DNA metagenómico. Se espera establecer un impacto positivo de la biopelícula en sistemas de distribución de agua potable por su papel biodegradativo de AHA. 86

88 CT-BA-24 EVALUACIÓN DE LA BIOFILTRACIÓN SOBRE CAMA ORGÁNICA COMO ALTERNATIVA PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES EN COMUNIDADES RURALES Cuevas Rodríguez Germán 1, Colmenero Romero Edna Berenice 1, Garzón Zuñiga Marco Antonio 2, Bernal Martínez Arodí 1, Silva Muñoz Sergio Antonio 1 1 División de Ingenierías. Departamento de Ingenieria Civil y Ambiental; Universidad de Guanajuato. Av. Juarez No.77, Guanajuato, Gto., México. Tel. +52(473) ext Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnahuac, Jiutepec, Mor., 65250, México. Tel. 52 (777) ext. 430 y 894. El estado de Guanajuato presenta actualmente graves problemas en sus cuerpos de agua superficiales debido a la gran cantidad de efluentes de aguas residuales que se descargas sin tratamiento. Siendo el sector rural uno de los principales aportadores, debido a que no se tiene recursos económicos para llevara a cabo su tratamiento. Por lo que es necesario el desarrollo de tecnología de bajo costo. Entre estas se encuentra la biofiltración sobre carga orgánica, la cual tiene como límitante de operación la carga orgánica aplicada. Es por esta razón que el objetivo de este trabajo fue evaluar el funcionamiento de un biofiltro relleno con material orgánico regional y alimentado con agua residual municipal. La evaluación se llevó a nivel laboratorio en un biofiltro relleno con un material orgánico de la región de Guanajuato. Los resultados obtenidos durante 210 días de operación muestró altas remociones de DQO, DBO y SST, así como una mínimo desgaste del medio de soporte. Se pudo concluir que el biofiltración es una alternativa económica y tecnicamente viable para la depuración de aguas residuales domésticas generadas en pequeñas comunidades. 87

89 CT-BA-25 CONCENTRACIONES DE ELEMENTOS DE LANTANIDOS EN ESPECIES DE ALGAS DE LA BAHÍA DE LA PAZ, EN BAJA CALIFORNIA SUR., MÉXICO Sánchez-Rodríguez I.¹, Shumilin E.¹, Sapozhnikov D.², Rodríguez C. A.P.¹ ¹ Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas (CICIMAR-IPN), Av.. IPN s / n Col. Playa Palo de Santa Rita, Baja California Sur, México. ² V.I. Vernasdki Instituto de Geoquímica y Química Analítica de la Academia de Ciencias de Rusia, Moscú, Rusia. Las concentraciones de elementos de lantanidos tierras raras (REE) se determinaron en 12 especies de algas marinas que fueron recolectados en localidades de la bahía y la laguna de La Paz. Las macroalgas, una vez completamente seca, fue molida, tamizada y se analizaron mediante el método de activación neutrónica instrumental (INAA). Los datos muestran la variación en la concentración de la REE en función de especie de algas y la ubicación de muestreo. La mayor concentración de la (30 mg g -1 ), Ce (57 mg g -1 ), Pr (6 mg g -1 ), Nd (22 mg g -1 ), Sm (5 mg g -1 ), Eu (0,9 mg g -1 ), Di-s (6 mg g -1 ), Tb (0,9 mg g -1 ), Dy (5 mg g -1 ), Ho (1 mg g -1 ), Er (3 mg g - 1 ), Tm (0,5 mg g -1 ), Yb (2,6 mg g -1 ) y Lu (0,5 mg g -1 ) fue encontrado en la especie Ulva intestinalis que se hayan cobrado en la parte oeste de la bahía. Esto probablemente puede atribuirse a una mayor disponibilidad de estos elementos en las aguas de la zona, como resultado de las actividades locales de fósforo de la extracción. Las variaciones en las concentraciones de estos elementos en las algas pueden estar relacionadas con la influencia de factores locales, como ocurren naturalmente mayores cantidades de algunos elementos en los sedimentos de ciertas partes de la bahía. 88

90 CT-BA-26 BIOELIMINACIÓN DE ATRAZINA EN SUELO ARENOSO Y SENSIBILIDAD DE Mentha piperita Gutiérrez Castillo María Eugenia 1, Gómez Gómez Yolanda 2, Franco Hernández Marina Olivia 2 1 Centro de Investigación en Medio Ambiente y Desarrollo IPN 2 Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología. Av. Acueducto S/N Col. La Laguna Ticomán, Méx. DF CP Tel Ext El objetivo del trabajo fue mejorar la remoción de atrazina en suelos agrícolas, mediante la adición de vermicomposta de desechos orgánicos y lombrices en dos etapas y analizar el efecto en plantas de M. piperita.se utilizó un suelo de cultivo de granos básicos de Jilotepec, Edo. de México, caracterizándose fisicoquímicamente (NOM 021). La vermicomposta se realizó con residuos de verdura, estiércol y paja en proporción 3.5:1:0.1 y 20 % en peso de lombrices. El suelo se contaminó con 65 mg atrazina por cada 100 g, formando pilas de suelo con vermicomposta e incubación por 28 días. Se hizo una segunda adición de vermicomposta incubando 28 días más. Los tratamientos fueron suelo control (S), suelo con vermicomposta (SV) y suelo con vermicomposta 50:50 y 10% de lombrices (SLV). Los tratamientos se mantuvieron aereados, con 80% de humedad y temperatura ambiente. Se tomaron muestras a los 0, 28 y 56 días, analizando carbono orgánico (C), nitratos (NO 3-1 ), amonio (NH 4 + ) y atrazina. 270 plantas de menta fueron crecidas en suelo con biosólido y con composta con adición de atrazina, se evaluó crecimiento, y clorofila comparando con los controles. El suelo presentó un ph ácido (4.5) y una textura franco arcillo arenosa con 68% arena, 29% arcilla y 10% limo, capacidad de retención de agua 110% y conductividad de 6.5 dscm -1. La concentración de nitrógeno amoniacal fue 27 mg N-NH 4 + /Kg; para nitratos de 25 mgn-no 3-1 /Kg. En la vermicomposta fueron 15 mg N-NH 4 +/Kg y 450 mgn-no 3-1/Kg. El suelo presentó 3x106 unidades formadoras de colonia de hongos (UFC)/g, 100 veces más que la vermicomposta. La concentración bacteriana fue veces mayor con 34 x 108 (UFC)/g. En la vermicomposta de biosólidos con residuos de frutas, la concentración de nutrientes fue 606 mg N-NH 4 + /Kg, mg/kg de fósforo soluble, de nitratos 7 mgn-no 3-1 /Kg. Con la adición de vermicomposta el ph del suelo se incrementó a 9 y después de 46 días permaneció en 8. La atrazina no inhibe la nitrificación en suelo, ni la actividad microbiana. La mayor degradación de atrazina se obtuvo en los primeros 28 días de tratamiento con un 30% de transformación en SLV con 1.38 ug atrazina/día. Con la segunda adición de vermicomposta la transformación de atrazina alcanzó un 70%. El crecimiento de plantas de menta contaminadas y sin contaminar fue de 45 cm y 75 cm, y el número de ramas fue 10 y 22 en suelo con biosólido. 89

91 CT-BA-27 EVALUACIÓN DE LA REMOCIÓN DE ZINC EN BARRERAS PERMEABLES REACTIVAS CON BACTERIAS REDUCTORAS DE SULFATO Diaz I. 1,3, Urrutia H. 1, Schwarz A. 2 1 Laboratorio de Biopelículas y Microbiología Ambiental. Centro de Biotecnología. Universidad de Concepción. 2 Laboratorio de Ingeniería Hidráulica y Ambiental. Facultad de Ingeniería. Universidad de Concepción. 3 Escuela de Ingeniería Civil en Biotecnología. Facultada de Ingeniería y Tecnología. Universidad San Sebastián. En las dos últimas décadas ha habido una conciencia pública creciente del peligro potencial para el medio ambiente por parte de las actividades mineras, en particular las aguas ácidas de mina, generadas en las etapas de procesamiento. Estas aguas presentan una composición con cantidades variables de iones metálicos (Fe, Zn, Al, Cd, Cu, Pb), una elevada acidez y un contenido alto en sulfatos.el remedio y prevención de estas aguas acidas se puede llevar a cabo mediante las barreras permeables reactivas (BPR) las que en comparación a los métodos tradicionales suelen ser baratas y es una alternativa efectiva. El uso de sistemas tratamiento que involucren la actividad de microorganismos reductores de sulfato es una buena alternativa de trabajo. Estos organismos bajo condiciones anaerobias reducen sulfato y usan compuestos orgánicos como fuente de carbono, generando sulfuros (H 2 S) y iones bicarbonato (HCO 3 - ). El H 2 S generado reacciona con muchos metales para eliminarlos de la disolución como sulfuros metálicos, que son altamente insolubles. Esta secuencia de reacciones da como resultado una disminución de las concentraciones de metales y de sulfatos, así como un incremento de la alcalinidad y del ph. En esta investigación, utilizando un reactor con rellenos compost y lodo, los cuales fueron alimentado con agua de vertiente modificada con zinc (mgr/l). Al tratamiento del afluente se realizo el seguimiento de las concentraciones de 5000mgr/l de Sulfato y 135mgr/l de zinc del afluente. Los resultados químicos indicaron que los reactores en presencia de los distintas mezclas hubo remoción del metal pesado en el efluente, disminuciones de de sulfatos y un incremento del ph. Este trabajo se realizó con recursos del proyecto FONDECYT

92 CT-BA-28 EFECTO DEL 2-CLOROFENOL SOBRE LA NITRITO OXIDACIÓN Pérez J.E. 1, Texier A.C. 1, Buitrón G. 2, Gómez J. 1, Cuervo-López F.M. 1 1 Departamento de Biotecnología, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa. CP Iztapalapa D.F, México. Fax- (52) Laboratorio de bioprocesos avanzados de tratamiento de aguas Instituto de Ingeniería, Unidad Académica Juriquilla, Universidad Nacional Autónoma de México, Blvd. Juriquilla 3001, Querétaro 76230, México Se evaluó en cultivos en lote, el efecto de diferentes concentraciones iniciales de 2-clorofenol (1-5 mg C-2CP/l) sobre la nitrificación, específicamente sobre la nitrito oxidación, en comparación con un control sin presencia de 2-CP. Se observó que cuando el consorcio nitrificante estuvo en contacto con 5 mg C-2CP, la eficiencia de consumo de nitrito disminuyó significativamente en comparación con el control utilizado. Asimismo, la velocidad de consumo de nitrito se vio disminuida, por lo que el 2-CP tuvo un efecto inhibitorio sobre el proceso nitrito oxidante. El consumo de C-2CP fue de 100%, independientemente de la concentración, requiriéndose de una fase de retardo para su consumo. Se detectó además la formación de un intermediario que aún no se ha identificado. Palabras clave: Nitrito oxidación; 2-clorofenol; nitrificación; inhibición. 91

93 CT-BA-29 ELIMINACIÓN DE METALES, NITRATOS Y FOSFATOS DE AGUAS RESIDUALES CON M. piperita Y H. annuus Y EL EFECTO DE TRES SOPORTES Angulo Riba Alan de Jesús 1, Altamirano Segovia Norma Eleana 1, Torres Calderón Jesús 2, Franco Hernández Marina Olivia 1 1 Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología, Instituto Politécnico Nacional (UPIBI-IPN). Av. Acueducto S/N Col. La Laguna Ticomán, Méx. DF CP Tel Ext Escuela Sup. de Ingeniería Química e Industrias Extractivas, Instituto Politécnico Nacional (ESIQIE). Existen pocos procesos que usen especies vegetales para tratar aguas residuales. En este proyecto se plantea la fitoremediación con Mentha piperita y Helianthus annuus, para eliminar compuestos inorgánicos de aguas residuales. Se utilizó agua potable como control y agua residual industrial de la planta de tratamiento AISJISU. Se realizó la caracterización fisicoquímica, y microbiológica del agua residual, metales como cobre (Cu), fierro (Fe) y potasio (K) se determinaron por absorción atómica. La especie vegetal utilizada fue Mentha piperita y Helianthus annus, y tres soportes (tezontle negro, TZN; tezontle rojo, TZR y arcilla, AR). Se hicieron 30 repeticiones por cada planta y por soporte. Se recirculó agua potable, y en otro lote se usó agua residual. Se desarrolló un sistema de recirculación y aireación semi continua de agua potable (AP) y agua residual (AR), con intervalos de 24 h y 11 L/min. Al inicio y final del experimento se tomaron muestras de agua, evaluando metales, DBO, DQO, Salmonella, nitratos y fosfatos. En plantas se evaluó altura, humedad y número de hojas. Las muestras se secaron y se molieron y se realizaron digestiones ácidas con HNO 3, H 2 SO 4 y H 2 O 2 en proporción 2:3:1, se determinaron metales por absorción atómica, nitrógeno total y fósforo soluble. En el agua residual se encontró mas de 1000 UFC Salmonella sp/ml y 1010 UFC Coliformes totales /ml; 88.3mg DBO/L y 800 mg DQO/L, obteniendo una remoción de 40%. No se detectó Cu, pero K en AR fue de 5.58 ppm y en AP de 3.22 ppm. La concentración de Fe en AR encontrada fue 0.15 ppm, disminuyendo a 0.1 ppm al final del tratamiento. A pesar de las altas concentraciones de Fe en los soportes Ar, TZN, TZR, (866 ppm, 192 ppm y 150 ppm) no se solubilizó en el agua. La concentración de Cu en los soportes fue de 3.7 ppm en promedio y K no fue detectado. En general la remoción de compuestos en función de DQO, alcanzó un 50% del valor usual. La remoción de potasio fue 45% y en fierro fue 10%. El crecimiento de M. piperita fue cm en TZR y AR, con respecto a los otros soportes (9-10 cm). Para H. annuus con AR el crecimiento fue 45 cm y en AP de 35 cm en promedio. La absorción de nitrógeno fue mayor en H. annuus con 850 mgn/kg en flor, y 80 mg N/kg para tallos de menta. 92

94 CT-BA-30 UTILIZACION DE LODOS ANAEROBIOS PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOGAS A PARTIR DE LIXIVIADOS DE DESECHOS MUNICIPALES EN HIDALGO Medina Moreno S.A. 1, Cruz Lopez I.S. 2, Meraz Rodriguez M.A. 3, Monroy O. 3, Jimenez Gonzalez A. 2 1 UPP 2 UPFIM 3 UAM-I En el presente trabajo se evaluó el uso de lodos anaerobios, para la producción de biogás a partir de lixiviados provenientes de desechos orgánicos generados en el mercado Municipal de Tepatepec, Hidalgo. Como una primera etapa, los lixiviados fueron generados a partir desechos orgánicos. Para este propósito, se instalo un depósito de desechos orgánicos de 200 L, el cual fue operado por lote alimentado en periodos de 5 días con cargas de 60 kg. La producción diaria de lixiviados fue cuantificada. Además, los lixiviados fueron caracterizados en los siguientes parámetros: demanda química de oxígeno (DQO), ph, conductividad eléctrica, sólidos sedimentables (SSd) y sólidos suspendidos totales (SST). La productividad de lixiviados fue de 8.86 ml/kg día. Los resultados en la caracterización físicoquímica fueron: materia orgánica (DQO) 35.8 ± 15.1 g/l, ph de 3.92 ± 0.4, SSd de 0.66 ml/l y SST de 30.7± 4.8 g/l. En la segunda etapa, se llevaron a cabo ensayos por lote, para determinar la capacidad de biodegradabilidad y la producción de biogás de los lodos anaerobios, en base a la carga de materia orgánica oxidable (DQO). Las unidades experimentales, fueron botellas serológicas de 60 ml, con un volumen de trabajo de 40 ml y una concentración de lodos anaerobios de 25 g/l de SSV. Los lodos provinieron de la planta de tratamientos de aguas residuales de la UAM-Iztapalapa. Las pruebas se realizaron por duplicado a diferentes cargas de los lixiviados (35, 17.5, 11.5, 8.5 y 0 gdqo/l), empleando como testigo la dextrosa (1.5 g/l). En la Tabla 1, se presentan la eficiencia de eliminación de materia orgánica, se observa que el valor más alto fue para la concentración más baja ensayada (8.5 gdqo/l). Ensayos Eficiencia eliminación (gdqo/l) DQO (%) Posteriormente la eficiencia fue de 60, 48 y 49 % para las concentraciones mayores (ver Tabla 1). Existe una correlación directamente proporcional de la concentración de materia orgánica con la producción volumétrica de biogás, valores altos de este parámetro es un factor inicial de viabilidad para emplearlos en la producción de biogás. Palabras clave: Digestión anaerobia, lixiviados, biogás, desechos orgánicos 93

95 CT-BA-31 LA REHABILITACIÓN AMBIENTAL DE UN ÁREA COSTERA PETROLIZADA DESDE LA PERSPECTIVA DEL MANEJO INTEGRADO DE CUENCAS Y ÁREAS COSTERAS EN CIENFUEGOS, CUBA Poma Rodríguez José Reinol, Castellanos González María Elena, León Pérez Ángel Raúl, Díaz Aguilar Dora Centro de Estudios Ambientales de Cienfuegos. Calle 17 S/N, esquina 46, Reina, Cienfuegos, Cuba. La necesidad de mitigar los impactos generados por la contaminación ambiental en ecosistemas terrestres y marinos por residuales petrolizados, se constituyó en la fundamentación principal para la ejecución del Proyecto de Rehabilitación Ambiental Integral en Punta Majagua en Reina, área costera del territorio de Cienfuegos, Cuba, identificada con esta problemática. El objetivo del presente trabajo es valorar las contribuciones del enfoque de Manejo Integrado de Cuencas y Áreas Costeras (MICAC) en el éxito del proceso de rehabilitación ambiental de esta área. Para lograr eliminar 479 m 3 del contaminante en tierra, se aplicaron técnicas de biorremediación al suelo contaminado, se eliminaron 600 m 3 de residuos sólidos y posteriormente se procedió a una reforestación del área, todo lo cual fue posible por la integración desde el inicio del proyecto de los actores sociales claves, entre ellos la comunidad, como expresión de la dimensión participativa que caracteriza a este enfoque. Se realizó un proceso educativo ambiental no formal en la práctica para involucrar conscientemente durante todo el proyecto a los miembros de la comunidad, lo cual generó una metodología de participación y lecciones aprendidas. Es de destacar que la perspectiva integral de este enfoque de MICAC garantiza las bases y guía los procesos de cambios sostenibles, por lo que esta experiencia puede ser extendida a otras áreas con similar situación por su carácter adaptativo al contexto de aplicación. 94

96 CT-BA-32 CINÉTICA DE REMOCIÓN BIOLÓGICA DE NITRATOS EN REACTORES BATCH SECUENCIADOS MANEJANDO DILUCIÓN DE CONTAMINANTES Luévano Martínez José Salvador, Burgos Córdova David Aarón Escuela de Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Coahuila. Carretera Torreón-Matamoros Km 7.5 Ciudad Universitaria. Torreón, Coahuila México El desarrollo de bio-procesos para la remoción de compuestos nitrogenados desde aguas residuales y recuperación de metales es de suma importancia en la competitiva industria de refinación de metales, en términos de procesos y factores económicos tales como el uso eficiente de los recursos naturales, baja energía en procesos intensivos y un mínimo de descarga de agua contaminada de los procesos al medio ambiente. Fue estudiada la remoción biológica de nitrógeno a partir de la recuperación de metales pesados desde aguas residuales que contienen altas concentraciones de sales inorgánicas tales como nitratos. En este trabajo la concentración del influente fue de 5,500 mg/l y la concentración del efluente de 320 mg/l de nitrato de sodio, la degradación es de % en un reactor secuencial batch con un tiempo de residencia de 5 días. El comportamiento cinético es similar al consumo de BOD. 95

97 CT-BA-33 TECNOLOGÍA DE BIOFILTRACIÓN PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES USANDO RESIDUOS FORESTALES DE PINO COMO BIOMASA Rodríguez R. J. 1, Valdez Z. D. S. 1, Lucho C. R. 1, Garzón Z. M. A. 2, Escalante E. V. 2, Valle C. S. 1, De la Peña A. L. A. 1 1 Departamento de Ingeniería de Ingeniería Química y Bioquímica, Instituto Tecnológico de Durango, México. 2 Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Paseo Cuahunahuac 8532, Col. Progreso C.P.62500, Jiutepec, Morelos. La biofiltración sobre materiales orgánicos como el pasto, paja, madera y turba, es una tecnología usada para el tratamiento de aguas residuales y ha sido aplicada con éxito en algunos países. Ésta se ha aplicado en México por el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) en conjunto con el Centro de Investigaciones Industriales de Quebec (CRIQ). Durango, ocupa el primer lugar en existencias maderables en México y su producción se basa en la explotación del genero Pinus [3]. Esta investigación tiene como objetivo emplear los residuos de la industria forestal como material empaque en biofiltros y evaluar su eficiencia en el tratamiento del agua residual procedente de las descargas de la cafetería del Instituto Tecnológico de Durango. El sistema experimental está compuesto de una fosa séptica (pretratamiento) de 6L, para remover sólidos sedimentables y grasas y aceites, un tratamiento biológico, compuesto de una columna de acrílico de 9.5 cm. de diámetro interno y 60 cm. de altura con un volumen de 4 L, la cual fue empacada con astilla de madera de pino de tamaño 1/2" y 3/4". Se analizaron las características de la biomasa, dando como resultados, 9.88% de ceniza, 9.80% de humedad, 89.99% de materia seca, 36.39% de lignina, de α celulosa, 1.29 de γ celulosa y 9.14 de β celulosa. En el arranque de la operación del biofiltro, se determinaron la porosidad, la humedad del material filtrante y el tiempo de retención hidráulico [1]. Los resultados obtenidos fueron: % de humedad, % de porosidad y un volumen de espacios huecos de 2.91 L. El biofiltro opera a una carga orgánica de 0.08 kg DQO/m2 d, y a un caudal de 1.5 L/d. El biofiltro ha estado operando por aproximadamente 180 días, y en base a los resultados, al tiempo de 60 días, se observó una reducción en los sólidos, indicando una estabilización del proceso. El proceso se operó a temperaturas ambientales, y el ph se mantuvo en un rango de 6 a 8. Se han obtenido remociones de grasas, DBO y DQO de un 31%, 25%, y un 11%, respectivamente. Se presentaron cambios en la biomasa por el crecimiento microbiano y la variación de los sólidos en el efluente es debido a la lixiviación de la biomasa. 96

98 CT-BA-34 EFECTO DE DMP Y ph SOBRE LA ACTIVIDAD DE LACASA DE Pleurotus ostreatus EN FERMENTACIÓN SUMERGIDA Grandes-Blanco Israel, Alarcón León Jheni, Díaz Godínez Rubén, Díaz Godínez Gerardo, Ortiz Gutiérrez Felipe, Castillo Hernández Dalia, Bibbins Martínez Martha INTRODUCCIÓN. Trabajos anteriores indican que Pleurotus ostreatus produce diferentes isoformas de lacasas bajo diferentes condiciones de cultivo. En este trabajo se analiza la influencia del ph y el DMP (2,6-dimetoxifenol) en el medio de cultivo sobre la actividad de lacasas en fermentación sumergida. MATERIALES Y MÉTODOS. Se realizaron tres fermentaciones sumergidas de P. ostreatus ATCC 32783, en 50 ml de medio de cultivo estándar a un ph inicial de 6.5 (sin DMP), 6.5 (con DMP) y 4.5 (sin DMP). Se mantuvieron en agitación a 120 rpm a 25 C, 22 dias. Las fermentaciones se muestrearon por triplicado cada 24 horas y se realizaron las determinaciones de Biomasa, azucares reductores, proteína soluble, actividad enzimática y zimografía. RESULTADOS. La velocidad de crecimiento específica máxima fueron: µ=0.014 (ph 6.5 con DMP), µ=0.015 (ph 6.5 sin DMP) y µ=0.012 (ph 4.5 sin DMP). La Biomasa máxima en estas condiciones de crecimiento fueron: 7.9 g/l (ph6.5 con DMP), 6.6 g/l (ph 6.5 sin DMP) y 6.5 g/l (ph 4.5 sin DMP). Se observó una diferencia significativa en la actividad máxima de lacasas: U/l (ph 6.5 con DMP), 36.4 U/l (ph 6.5 sin DMP) y 15.9 U/l (ph 4.5 sin DMP). La actividad máxima de lacasas en los tres casos se observó en la fase estacionaria. CONCLUSIÓN. La disminución del ph y el DMP en el medio de cultivo influyen negativamente en los parámetros cinéticos de las fermentaciones 97

99 CT-BA-35 REMOCIÓN DE CROMO (VI) EN SOLUCIÓN ACUOSA POR LA BIOMASA DE CÁSCARA DE CAMARÓN Cárdenas Juan F. 1, Hernández Arvizu Nathalie 1, Martínez pérez Rigoberto 1, Martínez Juárwez Victor Manuel 2, Acosta Rodríguez Ismael 1 1 Lab. Micología Experimental. CIEP. Facultad de Ciencias Químicas. UASLP. Av. Dr. Manuel Nava No. 6. Zona Universitaria. C.P San Luis Potosí, S.L.P. 2 Área Académica de medicina Veterinaria y Zootecnia. Instituto de Ciencias Agropecuarias. Universidad Autonóma del Estado de Hidalgo. Estudiar la Bioadsorción de Cromo (VI) por la biomasa de cáscara de camarón, determinando la concentración de Cr (VI) en solución por el método colorimétrico de la difenilcarbazida. Se encontró que la mayor bioadsorción ocurre a las 24 horas, a un ph de 1, a 28 C con una remoción total del metal del 90%, con respecto a la temperatura, la más alta remoción se observó a 60ºC, pues a las 4 horas se remueve el 100% de Cr (VI) en solución. A bajas concentraciones del metal (50 y 100 mg/l), la biomasa estudiada, mostró las mejores respuestas de remoción, adsorbiendo el 100% a las 2 y 4 horas, respectivamente, mientras que a 500 mg/l del metal se remueve el 100% de Cr (VI) alas 10 horas. También se observó que al aumentar la cantidad de biomasa, se incrementa la remoción de Cr (VI) en solución, ya que 3 g de biomasa remueven 50 mg/l del metal a los 10 minutos de incubación. Si se utilizan 5 y 10 g de biomasa, la cantidad de Cr (VI) removido aumenta considerablemente, pues a los 60 y 30 minutos se elimina 1 g/l del metal en solución. La presencia de otros metales, no interfiere con la remoción de cromo VI en solución. La biomasa analizada remueve eficientemente Cr (VI) en solución, por lo que su aplicación presenta un gran potencial para la purificación de éstas, puesto que la biomasa es natural, fácil de obtener en grandes cantidades, su manejo es sencillo, es económica y se aprovecha material que se considera de desecho. 98

100 CT-BA-36 REMOCIÓN DE CROMO VI EN SOLUCIÓN POR LA CÁSCARA DE LIMÓN (Citrus limonium) Bautista Mata Diana Carina 1, Cárdenas González Juan F. 1, Sandoval Ibarra Patricia 1, Martínez Juárez Victor Manuel 2, Acosta Rodríguez Ismael 1 1 Laboratorio de Micologia Experimental. CIEP. Facultad de Ciencias Químicas. UASLP 2 Área Académica de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Instituto de Cienicas Agropecuarias. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Estudiar la remoción de Cromo (VI) y su reducción a Cromo (III) por la biomasa de la cáscara de limón (Citrus limonium), determinando la concentración del Cr (VI) en solución, por el método de la Difenilcarbazida,Cromo (III) por Cromazurol S y Cromo total por Espectrofotometría de Absorción Atómica, Se encontró que la mayor bioadsorción ocurre a los 100 minutos, a un ph de 1, a 28 C con una remoción total del metal (50 mg/l). La más alta remoción se observó a 60ºC, pues a los 11 minutos, el metal (50 mg/l) se adsorbe completamente. A las concentraciones de Cr (VI) analizadas, la cáscara de limón, mostró muy buenas respuestas de remoción, adsorbiendo totalmente 500 mg/l de Cr (VI) a los 30 minutos y 3.5 horas, a 60 C y 28 C, respectivamente. Además, la presencia de otros metales en la solución no interfiere con la remoción del Cr (VI), a mayor concentración de biomasa, es mayor la remoción. Después de 1h de incubación, la biomasa estudiada reduce 1.0 g de Cr (VI) con la producción simultánea de Cr (III), y remueve muy eficientemente 300 mg/g de tierra contaminada con el mismo metal, (92.65 % de remoción en 6 días con 5 g de biomasa). Finalmente, se puede desorber el metal con diferentes soluciones hasta en un 70%. En conclusión, la biomasa analizada remueve y reduce muy eficientemente el Cr (VI) en solución por lo que puede utilizarse para eliminarlo de aguas residuales industriales. Además, la biomasa utilizada es natural, fácil de obtener en grandes cantidades, su manejo es sencillo, es económica y se aprovecha material que se considera de desecho. 99

101 CT-BA-37 REMOVAL OF HEAVY METALS BY NATURAL POLYMERS: PECTIN Arévalo-Niño K., Salazar-González H. I., Rojas-Verde G., Flores González S., Solís-Rojas C. Instituto de Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas. Pedro de Alba Esq. Manuel L. Barragán S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, N. L. C. P The removal of toxic metals from industrial effluents, mainly those originating from the textile industry, is an important challenge for reducing one of the main causes of ground and water contamination. Several methods for the removal of these toxic agents exist, such as the use of metal-reducing microorganisms, synthetic polymers, and, in the last few years, the use of biopolymers. The purpose of the present study was to evaluate a natural polymer in the removal of heavy metals, Pb 2+, Cd 2+, Zn 2+, by dissolution. The removal was evaluated through the use of pectin, a natural anionic polyelectrolyte, under different parameters: ph and reaction time, as well as the concentration. The determination of the metals was conducted by atomic absorption spectrophotometry. The obtained results indicated that pectin presented a greater ability for removal of lead and cadmium, both at ph 8. The conducted studies by Salazar, show that at alkaline ph values the metals in dissolution precipitate, similar to that found in the present study. It was determined that the best reaction time was at 15 min. since at 7.5 the removal was minimal, while at 30 and 60 min. no significant difference was presented with respect to 15 min. On the other hand, in the temperature parameter no difference on the removal of the different metals was observed. The concentration was another factor that did not affect the removal. A time of 15 min., at 35º C. was selected. The pectin exhibited an affinity for the different metals in the following order: Pb 2+, Cd 2+, Zn 2+. It is concluded that the ph displays an important role for the removal of Pb 2+, Cd 2+, Zn 2+. The pectin behaved better with all three metals at lower ph values. The reaction time of 15 min., between pectin and the metal, is sufficient for a good removal. Finally, the effect of the temperature and the concentration of the metal were not significant for the pectin removal capability. 100

102 CT-BA-38 AUMENTO EN LA ACTIVIDAD DE LACASA MEDIANTE LA ADICIÓN DE DIVERSOS COMPUESTOS EN Trametes sp. RVAN12 Rojas Verde Guadalupe, Garza García Andrés Adrian, Solís Rojas Carlos, Flores González María del Socorro, Arévalo Niño Katiushka Instituto de Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas, UANL. Pedro de Alba S/N, Ciudad Universitaria C.P San Nicolás de los Garza, N. L. Tel.: Ext La producción de lacasa por los hongos de pudrición blanca, es dependiente de las condiciones de cultivo. Este tipo de enzimas son capaces de decolorar efluentes textiles, eliminar otros compuestos tóxicos en dichos efluentes, además de emplearse en el tratamiento de la pulpa de papel, entre otros. Buscar incrementar la actividad de esta enzima es motivo de diversas investigaciones. La producción de la lacasa puede incrementarse mediante la adición de diversos compuestos tales como cobre, alcohol veratrilo, 2,5-xilidina, etanol, etc. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del sulfato de cobre, alcohol veratrilo y 2,5-xilidina, cada uno de ellos a diferentes concentraciones, en la actividad enzimática de lacasa en una cepa nativa de Trametes sp. La actividad se determinó utilizando el ácido 2,2 azino-bis-(3-etilenbenztiazolin sulfónico) (ABTS) como substrato a 405 nm. Los resultados obtenidos mostraron que de las cuatro concentraciones empleadas de cobre (0.1, 0.25, 0.5 y 1 mm), la mejor fue a 1 mm con una actividad de 36,853 U/L (2.4 veces más con respecto al control). Para el alcohol veratrilo, con concentraciones de 0.05, 1.0, 2.5 y 5.0 mm, nuevamente la mejor fue 1 mm, con 24,743 U/L (1.6 veces superior al control). En cuanto a la 2,5-xilidina (0.5, 1.0, 2.5 y 5.0 mm), la mayor actividad enzimática fue de 24,473 U/L (1.6 veces más que el control). El resto de los tratamientos fueron similares o incluso inferiores a los obtenidos en el control (15,549 U/L). En base a estos resultados, se escogió la concentración que presentó mayor actividad enzimática (1mM), para los tres inductores y se estudio el efecto de la mezcla de estos compuestos en la actividad de lacasa. El cobre-alcohol veratrilo, así como 2,5-xilidina-alcohol veratrilo, mostraron menor actividad enzimática que la observada de forma independiente para cada uno de ellos. Sin embargo, la combinación cobre- 2,5-xilidina se presentó un incremento de 3 veces la actividad de lacasa respecto al cobre y 3.2 veces respecto al control. Finalmente, la mejor combinación fue cobre-alcohol veratrilo-2,5-xilidina con una actividad de 85,300 U/L (2.3 veces más con respecto al medio con cobre y 5.5 con respecto al control). En conclusión, la cepa de Trametes sp. RVAN12, presentó un incremento de la actividad de lacasa en presencia de sulfato de cobre, alcohol veratrilo y 2,5-xilidina; sin embargo, este fue mayor cuando estos se encontraron en combinación. 101

103 CT-BA-39 MICROENSAYO PARA LA SELECCIÓN DE HONGOS PRODUCTORES DE ENZIMAS DEGRADADORAS DE COLORANTES Iracheta Cárdenas María Magdalena, Rojas Verde Guadalupe, Arévalo Niño Katiushka Instituto de Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas, UANL. Pedro de Alba Esq. Manuel L. Barragán S/N. Cd. Universitaria. Tel.: Ext La selección de cepas de hongos productores de enzimas de importancia industrial entre ellas las oxido-reductasas, cuales presentan potencial para degradar contaminantes ambientales como colorantes, ha sido motivo de diversos estudios. Éstos comúnmente implican ensayos largos y volúmenes de trabajo grandes, de tal forma que el análisis de un gran número de cepas, bajo diferentes condiciones de cultivo, por su actividad oxidante, puede consumir largos períodos de tiempo. Existe interés para utilizar microensayos basados en placas de microtitulación con el objetivo de facilitar la selección de hongos con actividad sobre diversos substratos solubles al registrar la densidad óptica a diversas longitudes de onda, así como la actividad de decoloración sobre diversos colorantes. El objetivo del presente trabajo fue evaluar simultáneamente diferentes condiciones como el ph, temperatura, concentración y tipo de colorante así como tiempo de decoloración al implementar un microensayo. En una placa de microtitulación de 96 pozos de fondo plano, se depositaron 10 µl de sobrenadante (SN) de 12 cepas, 190 µl de una solución de los siguientes colorantes: Azul Reactivo Brillante de Remazol (RBBR), Índigo Carmín (IC) y Azul de Bromofenol (BB), respectivamente. Se probaron 12 extractos de igual número de cepas, cuatro valores de ph (3, 5, 7 y 9), por triplicado. Se utilizó una placa para cada una de las siguientes temperaturas: 45, 55 y 65 C. Los resultados obtenidos indicaron que de las 12 cepas, cinco no mostraron actividad alguna en las diferentes condiciones evaluadas. Las 7 restantes mostraron valores de ph óptimos de 3 a 7 y temperaturas de 35 a 65 C, con una decoloración del 20 al 100% en los cuatro colorantes evaluados. En base a estos resultados se determinó que con el microensayo se puede evaluar de forma rápida y sencilla diversas condiciones de temperatura y ph, lo que repercute en ahorro de tiempo y consumibles. 102

104 CT-BA-40 REDUCCIÓN DE LA TOXICIDAD DE EFLUENTES DE VERDE DE MALAQUITA MEDIANTE UN CULTIVO MIXTO DE Trametes versicolor Y Pleurotus ostreatus INMOVILIZADO EN AGAVE TEQUILANA WEBER VAR. AZUL. Castillo-Carvajal L.C. 1, Pedroza-Rodríguez A.M. 2, Hernández -De Jesús M.L. 4, Cristiani-Urbina E. 3, Barragán-Huerta B.E. 1 1 Departamento de Ingeniería en Sistemas Ambientales. Escuela Nacional de Ciencias Biológicas. Instituto Politécnico Nacional. México DF, México. 2 Grupo de Biotecnología Ambiental e Industrial. Pontificia Universidad Javeriana. Bogotá, Colombia. 3 Departamento de Ingeniería Bioquímica. Escuela Nacional de Ciencias Biológicas. Instituto Politécnico Nacional. México DF, México. 4 Departamento de Fisiología y Farmacia. Escuela Nacional de Ciencias Biológicas. Instituto Politécnico Nacional. México DF. México. Trametes versicolor y Pleurotus ostreatus inmovilizados en fibra de agave fueron utilizados para evaluar la eficiencia de degradación del verde de malaquita. Se realizaron dos ensayos, uno inmovilizando sobre el soporte en medio líquido y el otro inmovilizando en medio sólido, en este caso el soporte se encontraba previamente saturado con el colorante. Se utilizó una columna de burbujeo para evaluar la eficiencia del proceso de degradación colocando el cultivo mixto inmovilizado en contacto con el colorante durante 3 ciclos de operación, cada ciclo fue de 3 días, al final de cada ciclo se retiraba por completo el medio con el colorante y se adicionaba medio nuevo con la concentración inicial de colorante, en el caso del soporte que fue inmovilizado en medio líquido la concentración de colorante utilizada fue de 200 ppm en el ciclo 1 con el fin de saturar el soporte, en el ciclo 2 la concentración se disminuyó a 50 ppm; cuando la biomasa se inmovilizó en sólido, el soporte se encontraba saturado por lo que desde el ciclo 1 la concentración usada fue de 50 ppm. En todos los casos se evaluó el porcentaje de decoloración, la producción de enzima lacasa y la toxicidad con Artemia salina para cada ciclo. Los mejores resultados obtenidos en cuanto a porcentaje de decoloración y producción de enzima lacasa se obtuvieron en el tratamiento en el que el soporte se encontraba previamente saturado, alcanzando un porcentaje de decoloración superior al 90% y más de 100 U/L de lacasa, éste tratamiento se seleccionó para realizar las pruebas de toxicidad con Artemia salina. Se observó una disminución de la toxicidad inicial del colorante en el ciclo 1 determinándose una CL50 de 1,70 x 1036 mg/l, comparada con una CL50 del colorante inicial de 3,39 mg/l. Las muestras obtenidas de este tratamiento se analizaron para determinar los posibles intermediarios de la degradación fúngica del verde de malaquita. 103

105 CT-BA-41 EFECTO DE LA SOBREEXPRESIÓN DE UNA PROTEÍNA TIPO EXPANSINA DE Bjerkandera adusta EN Trichoderma atroviride Y SU INTERACCIÓN CON JITOMATE Cuervo Soto Laura Inés, Folch Mallol Jorge Luís Facultad de Ciencias - Universidad Autónoma del estado de Morelos. Av. Universidad No colonia chamilpa CP Cuernavaca Morelos México. Las enfermedades en las plantas generan cuantiosas pérdidas económicas en la agricultura. Éstas son producidas por diferentes organismos entre los que se destacan hongos ascomicetos, deuteromicetos y basidiomicetos. El control de estas enfermedades se lleva a cabo desde hace décadas con el uso de compuestos químicos, pero el abuso de éstos ha favorecido el desarrollo de patógenos resistentes a los fungicidas. En contraste, el uso de microorganismos que antagonizan los patógenos en plantas, pueden tener un efecto similar de supresión de la enfermedad. Los hongos del género Trichoderma son bien conocidos como agentes de biocontrol, debido principalmente a su actividad de micoparasitismo contra patógenos de plantas que se transmiten por el suelo. Además del control directo sobre fitopatógenos, la interacción de Trichoderma spp. con la planta induce la respuesta del sistema de defensa y promueve el mejoramiento en el desarrollo de la raíz, lo cual está directamente relacionado con el incremento en la producción y biomasa. Se ha visto que un grupo de proteínas son importantes para el crecimiento de la célula vegetal y dentro de éstas las expansinas inducen rápidamente la extensión de la pared celular. Estudios de la interacción planta-hongo han demostrado que algunos hongos como T. asperellum expresan una proteína tipo expansina denominada swollenina, la cual aumenta la habilidad de colonización de la raíz y estimulan el sistema de defensa como se observó en plantas de pepino (Brotman et al, 2008). En el laboratorio de Biología Molecular de Hongos (CEIB-UAEM), se realizó un análisis de secuencias de una genoteca de cdna del hongo Bjerkandera adusta crecido en presencia de petróleo crudo maya y se identificó una secuencia codificante para una proteína tipo expansina. La expresión de esta proteína en levadura permitió evaluar su actividad y pudo observarse cambios locales en la estructura de fibras de algodón (celulosa cristalina),que se apreciaron como regiones relajadas o de hinchamiento. Hipóteis: La cepa de Trichoderma atroviride que sobreexpresa la proteína tipo expansina de Bjerkandera adusta será más eficiente en la colonización de plantas de jitomate que la cepa silvestre, promoviendo el crecimiento y disminuyendo el índice de infección en esta planta por patógenos como Botrytis cinerea y Pseudomona syringae. Objetivo: Sobreexpresar el gen de la proteína tipo expansina de B. adusta en Trichoderma atroviride y evaluar su efecto sobre la inducción de crecimiento, sistema de defensa y productividad en la interacción con plantas de jitomate. 104

106 CT-BA-42 PROGRAMA PILOTO DE BIORREMEDIACION DE SUELOS POR ESTABILIZACIÓN QUÍMICA- BIOLOGICA Montes Garcia Luis Alfonso, Romellon Cerino Mario Jose, Romellon Cerino Julio Cesar, Soto Sierra Juan, Ramón García Elizabeth Instituto Tecnologico De Villahermosa. Carretera Villahermosa_Frontera km 3.5 Cd. Industrial. Villahermosa, Tabasco C.P De las empresas autorizadas para remediar suelos en México, más de la mitad emplean métodos biológicos, siendo los más utilizados el composteo y la biolabranza. Para la remediación de los suelos en el Estado de Tabasco se está trabajando a través de microorganismos como son las bacterias anti petróleo, las cuales su función primordial es la de degradar los hidrocarburos y convertirlos en ácidos grasos para autoconsumo. Por lo anterior, para la realización de este proyecto se emplearon las excretas de ganado porcino, equino y vacuno seleccionado, porque son parte de la ganadería tradicional del Estado. Por lo cual se realizo un estudio comparativo de la estabilización química-biológica para conocer el porcentaje de mitigación en suelos contaminados con Hidrocarburos. Se limpio una extensión de terreno de 12.5 m2, y se construyeron 3 pilas de las siguientes medidas: 1.5 m de ancho y 3 m de largo, después se recubrieron con una membrana de nylon de 14.5 m2 para cubrir cada una de las pilas y así evitar la lixiviación. La muestra de suelo se obtuvo de un área de almacenamiento de recortes de perforación base aceite ubicado en la ranchería Oxiacaque del municipio de Cunduacan, Tabasco. Se procedió a colocar 60 kilogramos de suelo contaminado por hidrocarburos y 30 kilogramos de excretas (vacuno, equino y porcino) en cada una de las unidades experimentales. Después se adiciono 15 kilogramos de cal hidratada a cada una de estas para estabilizar la concentración de hidrocarburos; posteriormente se le adicionó la tierra contaminada y las excretas, y se tuvo en constante movimiento para que el suelo, las excretas y la cal hidratada se volvieran una mezcla uniforme y finalmente las bacterias llevaran a cabo el proceso de degradación. Los indicadores biológicos utilizados fueron plantas de plátano y naranja en las 3 pilas, el crecimiento de las plantas en la pila con excreta de ganado vacuno fue de un 10% en el primer mes, el crecimiento de las plantas en la pila con excreta de ganado equino fue de un 0.5%, la planta de platano en la pila con excreta de ganado porcino se murió y la de naranja creció solo un 0.2%. Por lo cual se puede reaprovechar todos los residuos de las excretas de los animales locales para hacer este tipo de tratamiento de suelo y seria menos costosos que los importados del extranjero. 105

107 CT-BA-43 ESTADO ACTUAL DE LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL POR TRANSESTERIFICACIÓN ENZIMÁTICA Toscano P. Lydia, Montero A. Gisela, Stoytcheva Margarita Instituto de Ingeniería. Universidad Autónoma de Baja California Mexicali, México. La producción enzimática del biodiesel se ha venido investigando intensivamente, pero su actual aplicación a escala industrial es muy limitada si se compara con otros métodos. La presente investigación describe el estado del arte de las investigaciones en esta área y hace un análisis de los principales obstáculos en la aplicación del uso de enzimas en la producción comercial del biodiesel. Se han mejorado los resultados con respecto al incremento de rendimiento, menores tiempos de reacción y mejor estabilidad para la catálisis enzimática, sin embargo los altos costos de las enzimas hacen que estas sean poco atractivas para su uso industrial en la producción del biodiesel. Diferentes técnicas enzimáticas actuales son descritas, discutiendo los aspectos críticos tales como limitaciones en la transferencia de masa, uso de solventes y actividad del agua. Los resultados de estudios publicados acerca de la productividad enzimática son presentados y comparados con el uso de catalizadores químicos. Palabras Clave: biodiesel; enzima; lipasa; transesterificación; productividad. 106

108 CT-BA-44 DETERMINACION DE SUBPRODUCTOS DE LA BIOTRANSFORMACION DEL FENANTRENO POR Mucor rouxii IM80 Rodríguez Casasola Ma. Teresa, Ríos Leal Elvira, Cruz Mondragón Carlos, Esparza García Fernando J. Departamento de Biotecnología y Bioingeniería, CINVESTAV-IPN. Av. Instituto Politécnico Nacional # 2508, CP México D.F. Tel Ext En la degradación microbiana de hidrocarburos poliaromáticos que es catalizada por oxigenasas, se incluyen además cadenas de transferencia de electrones, eliminación de hidrógenos e inserción de funciones oxigenadas (lo cual puede inducir a la apertura de los anillos aromáticos). El objetivo del presente trabajo es demostrar la capacidad del hongo Mucor rouxii IM80 para biotransformar a la molécula del fenantreno. En matraces erlenmeyer con medio YPG se inocularon esporas de Mucor rouxii IM-80 incubándose por 24 h a 30 C y 150 RPM. Pasadas las 24 h de incubación se adicionó fenantreno disuelto en metanol HPLC a una concentración 50 ppm, se incubó 72 y 96 h. Al término de esta incubación se separó el micelio por filtración, se efectuó la extracción del hidrocarburo en el micelio y en el caldo de cultivo con 50 ml de cloroformo. Los extractos obtenidos del caldo de cultivo se concentraron a sequedad y se aforaron a 3 ml con metanol HPLC. El extracto se analizó por TLC en placa de gel de sílice 60 F254 utilizando como fase móvil acetonitrilo y en HPLC con detector UV- DAD a 254nm en una columna Hypersil Green PAH de 250x4.6mm fase móvil acetonitrilo-agua 60:40. Se separaron tres compuestos que fueron excretados al medio de cultivo durante la incubación detectándose productos de la transformación del fenantreno al hacer el análisis cromatográfico por TLC y HPLC, los espectros de los productos tanto en el UV como en las placas presentan diferencias con relación al espectro del fenantreno comprobando que el hongo Mucor rouxii IM80 es capaz de biotransformar al fenantreno en las condiciones utilizadas. 107

109 CT-BA-45 COMPARACION DEL CRECIMIENTO DE Salix babylonica EN SUELOS CONTAMINADOS CON DIFERENTES CONCENTRACIONES DE ACEITE AUTOMOTRIZ USADO Marin Ponce Ana Karen, Ramirez De La Cruz Ana Karina, Romellon Cerino Mario Jose, Martinez Nuñes Cinthia Lizeth, Solis Vazquez Gabriela, Peralta Ramon Maria De Jesus, Reyes Caceres Hiram Instituto Tecnologico De Villahermosa. Carretera a Frontera Km. 3.5 Cd. Industrial Villahermosa, Tabasco, México. Tel. (993) , , La contaminación de los suelos por aceite automotriz es algo muy común en las ciudades, sobre todo en las de provincia. El Salix Babylonica es un árbol muy común en Tabasco al cual se le puede dar un uso mejor que solo como leña, pero tratamos de conocer cuál es la concentración de aceite automotriz que puede soportar. En cubetas de 19 litros de capacidad se preparo tierra negra con aceite automotriz usado a diferentes porcentajes, los cuales fueron 5, 10, 15 y 20 respectivamente. Este suelo contaminado se dejo reposar durante 24 horas y se les sembró un árbol de Salix babylonica a cada cubeta, el tamaño de los árboles fueron los siguientes: 1.03 m, 0.79 m, 1.01 m, 1.34 m. Durante los primeros 7 días todos los arboles se empezaron a marchitar, cambio la coloración del tallo y perdieron grosor. Pasado los primeros 15 días las arboles de Salix Babylonica empezaron a recuperarse y a tener hojas nuevas, hasta la fecha se ven en buen estado, aunque el tamaño vario al siguiente: 0.60 m, 0.20 m, 0.24 m y 0.17 m, más sin embargo la adaptación al suelo contaminado hasta un 20% en peso fracción húmeda es evidente. Los arboles de Salix Babylonica pueden usarse para fitoremiación satisfactoriamente en suelos contaminados con aceite automotriz pero habrá que hacer más pruebas para arboles de mayor edad y tamaño. 108

110 CT-BA-46 PRESENCIA DE Vibrio parahaemolyticus (TDH+ Y TRH+) EN Crassostrea virginica DEL SISTEMA LAGUNAR DE PUEBLO VIEJO, VERACRUZ, MÉXICO Mínguez-Rodríguez M. M., Castañeda-Chávez M. R., Hernández-Zárate G., Lango-Reynoso F. Instituto Tecnológico de Boca del Río. Departamento de Posgrado e Investigación. Km. 12 Carretera Veracruz-Córdoba. C. P Boca del Río, Veracruz. México. Teléfono: +52 (229) ext Fax: +52 (229) El deterioro de la calidad del agua en ambientes costeros es cada vez más evidente. Uno de los ecosistemas de mayor vulnerabilidad a la contaminación antropogénica son las lagunas costeras, que paradójicamente se ubican como uno de los sistemas marinos de mayor importancia ecológica, además de constituir reservorios naturales relevantes en la producción de productos pesqueros. No obstante, la descarga de contaminantes en estos cuerpos de agua, origina cambios en su composición fisicoquímica, condición que favorecen la proliferación de microorganismos patógenos, y que son responsables de causar enfermedades en seres humanos. En ambientes costeros, los moluscos bivalvos funcionan como vehículos en la transmisión de infecciones gastrointestinales, por su condición de organismos filtradores capaces de acumular una gran cantidad de bacterias del ambiente, incluyendo patógenos potenciales. Vibrio parahaemolyticus es señalado como uno de los principales agentes etiológicos causantes de gastroenteritis por el consumo de moluscos crudos o parcialmente cocidos. El objetivo de este trabajo fue determinar la presencia de V. parahaemolyticus total (tlh+) y potencialmente patogénico (tdh+ y/o trh+) en Crassostrea virginica del Sistema lagunar de Pueblo Viejo. Durante el periodo de febrero a agosto de 2009 (temporada de nortes, estiaje y lluvias), se colectaron un total de 45 muestras (n=30), provenientes de los cinco bancos de mayor producción de ostión en la laguna. Las muestras fueron procesadas utilizando la técnica de Número Más Probable y la Reacción en Cadena de la Polimerasa (NMP-PCR). V. parahaemolyticus total (tlh+) fue encontrado en el 100% de las muestras analizadas, durante las tres temporadas (nortes, estiaje y lluvias). Las densidades más altas de V. parahaemolyticus (tlh+) en ostión, se presentaron durante la época de nortes (>16000 NMP/g). Por su parte, V. parahaemolyticus (tdh+) y V. parahaemolyticus (trh+) potencialmente patógenos, fueron encontrados en mayor abundancia durante la temporada de estiaje (23.69%) y la época de nortes (24.44%), respectivamente. La presencia de V. parahaemolyticus (tdh+ y trh+) fue baja en las tres épocas de estudio, siendo la época de nortes la que presentó la mayor abundancia (8.14%). Un incremento en V. parahaemolyticus (tdh+ y trh+), fue observado en las zonas cercanas a fuentes de contaminación y de impacto antropogénico. El saneamiento de esta laguna costera y la rápida detección de cepas pandémicas de V. parahaemolyticus ayudarán a incrementar la seguridad alimenticia y a mitigar el impacto económico, social y ambiental de la región. Palabras clave: lagunas costeras, V. parahaemolyticus patogénico, NMP-PCR, genes tlh, tdh y trh. 109

111 CT-BA-47 BIORREMEDIACIÓN-FITORREMEDIACIÓN DE AGUAS DE PROCESO ASOCIADAS A LA EXPLOTACIÓN PETROLERA EN COLOMBIA Dussán Garzón Jenny, Escobar Maria Camila Centro de Investigaciones Microbiológicas-CIMIC-Universidad de los Andes En un campo de explotación petrolera de la región suroriental de Colombia,se estableció un proceso de biorremediación-fitorremediación a las aguas asociadas al proceso de explotación.. De estas aguas después de la quinta semana de presión por replica plating con hexano, fenol, tolueno, xileno, diesel o gasolina JP, 9 morfotipos se identificaron por secuenciación y análisis bioinformático de la región V3- V5 del gen 16S RNA ribosomal los cuales correspondieron a los generos : Mitsuaria, Ralstonia, Pseudomonas, Rhizobium, Caulobacter, Sphingomonas Posteriormente se realizaron pruebas de germinación de semillas de arroz utilizando agua contaminada y agua control.y se trasplantaron a los montajes con los diferentes tratamientos. El montaje consistía en un semillero (con 25 pozos y con dos plántulas en cada uno) sumergido en un recipiente con 4 litros de agua contaminada o control. Se realizaron cuatro montajes asi: 1) Agua contamina, 2) Agua contamina más bacterias seleccionadas, 3) Agua control y 4) Agua control más bacteria seleccionadas. Cada tratamiento tubo 4 replicas y estas fueron situadas en el invernadero aleatoriamente. Se analizó la variabilidad de los índices de diversidad microbiológica del suelo, determinada a los 10, 30 y 50 días después de siembra; el peso seco y porcentaje de clorofila en los días 20 y 50.El análisis del porcentaje de degradación se realizó determinando los hidrocarburos totales de petróleo (TPH s) iniciales y finales, por cromatografía de gases con detector de ionización de llama (GC-FID). Se encontró un efecto del agua en la germinación de las semillas de arroz. En agua control la germinación fue del 91%, mientras que en el agua contaminada germinaron el 59% de las semillas. Los índices de diversidad (Simpson y Shannon-Wiener) mostraron una mayor diferencia en los montajes de estudio que en los controles. En peso seco y porcentaje de clorofila, a los 20 días no presentaron diferencias entre los tratamientos, pero a los 50 días hubo diferencias significativas. ( Kruskal-Wallis All-Pairwise Comparisons Test (α=0.05)) Entonces en el tratamiento de agua control más bacteria se obtuvo los mayores índices de diversidad microbiana, el mayor índice de peso seco y porcentaje de clorofila. Por lo tanto estos datos sugieren el papel de los microrganismos adicionados como promotores de crecimiento y degradadores de hidrocarburos del petróleo dado que se determinó una disminución en los TPH s del agua contaminada en los tratamientos con plantas y con plantas más bacterias. 110

112 CT-BA-48 CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA Y MOLECULAR Y DE SUS RELACIONES CON LAS COMUNIDADES BACTERIANAS DE UN HONGO AISLADO DE PETRÓLEO Orozo Maria Camila, Vives Martha Los problemas de contaminación generados por el incremento del uso de combustibles fósiles como fuente de energía fomentan el estudio de nuevos sistemas de descontaminación que puedan mitigar los problemas generados por esta práctica. Uno de los adelantos de la ciencia que se muestra como una solución es la biorremediación usando microorganismos que de manera eficiente y económica trabajan en la descontaminación de suelos, aguas y aire. El hongo HDO1 quien crece espontáneamente en ensayos realizados por la Universidad de los Andes desde muestras de petróleo de pozos colombianos fue aislado e identificado a través características macroscópicas y microscópicas y de la amplificación de ITS4 e ITS5 como Scedosporium angiospermum. En la evaluación hecha para establecer las bases del estudio de la inclusión de hongos en consorcio junto a bacterias para biorremediación fueron cultivados en medio mínimo de sales el hongo Scedosporium angiospermum y un consorcio bacteriano formado por dos diferentes cepas de Pseudomonas aeruginosa. Como resultados de escaneos de las muestras en microscopia electrónica de barrido fue observado además de una estrecha relación física entre las comunidades bacterianas con las hifas de Scedosporium angiospermum, un deterioro de las hifas del hongo en presencia de las bacterias, sugiriendo algún tipo de efecto de las comunidades bacterianas sobre la viabilidad del hongo. 111

113 CT-BA-49 DETECCIÓN DE ADN DE Brucella UTILIZANDO UN BIOSENSOR COMPUESTO DE UN BIOCONJUGADO PEROXIDASA-ADN De los Santos Sánchez María Leticia, Torres Ramírez Eduardo, Pérez Avilés Ricardo, Cedillo Ramírez Lilia, Castañeda Roldán Elsa Iracena. Posgrado en Ciencias Ambientales, Instituto de Ciencias. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Laboratorio de Patogenicidad Microbiana, Edificio 103-J, Ciudad Universitaria, Col. San Manuel, C.P Puebla, Puebla, México. Tel. 01 (222) Ext El género Brucella es un patógeno importante de mamíferos y humanos que pertenece a la familia de los Brucellaceae dentro del orden Rhizobiales de las Alfaproteobacterias. Recientemente, se han reportado especies aisladas de mamíferos marinos y del suelo, en este último constituye un reservorio temporal. Se requieren dosis infecciosas bajas (10 a 100 bacterias), la transmisión del microorganismo es a través de aerosoles, y es el agente causal de una enfermedad con un tratamiento difícil aún con los antibióticos, por lo que se requiere de métodos diagnósticos innovadores como detectar el ADN del microorganismo de muestras de áreas endémicas de brucelosis mediante catálisis enzimática utilizando un bioconjugado peroxidasa-adn, lo es el objetivo principal de este trabajo. Metodología: El ADN de Brucella se extrajo de un cultivo puro por lisis alcalina y se purificó el ADN obtenido usando el High Pure PCR templete preparation Kit. Se diseñaron oligonucleótidos específicos del género, usando a la secuencia IS711 únicas en Brucella mediante el gene-bank (NCBI: NC_007618). Se sintetizó un bioconjugado de enzima y ADN con el propósito de desarrollar un Biosensor para detectar ADN microbiano, en particular de Brucella spp. Para desarrollar el bioconjugado se modificó químicamente a la enzima citocromo c con un oligonucleótido diseñado para reconocer una secuencia específica del ADN de Brucella. La unión enzima y ADN se realizó utilizando un espaciador para unir a través de los grupos aminos de la enzima, y el amino del oligo sintetizado. De esta manera es teóricamente posible detectar ADN de Brucella a través de la interacción ADN-ADN y por posterior catálisis enzimática del citocromo c. Como sustrato de la reacción enzimática se utilizó el Dibenzotiofeno (DBT) cuya oxidación en presencia de peróxido de hidrógeno se monitoreo por fluorescencia. Los resultados preliminares indicaron que es posible detectar concentraciones de enzima tan bajas como 31 nm. Dado que la concentración de enzima es directamente proporcional a la concentración de ADN, porque está unida covalentemente a ella, fue entonces posible detectar el ADN de Brucella presente a las mismas concentraciones. 112

114 CT-BA-50 CARACTERIZACIÓN DE UNA LACASA DE Pycnoporus sanguineus RVAN5 Iracheta Cárdenas María Magdalena, Galán Wong Luis, Rojas Verde Guadalupe, Arévalo Niño Katiushka. Instituto de Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas, UANL. Pedro de Alba Esq. Manuel L. Barragán S/N. Cd. Universitaria. Tel.: Ext Los hongos de pudrición blanca son un grupo importante de microorganismos productores de enzimas lignoliticas no especificas; entre éstas, la lacasa ha sido estudiada por su potencial para degradar una variedad de contaminantes ambientales, específicamente colorantes. Pycnoporus sanguineus es una especie dentro de los basidiomicetos que ha sido estudiada por la producción de lacasas y su posible aplicación en la remoción de algunos colorantes y otros contaminantes, sin embargo la mayoría de los reportes indican que el peso molecular de las lacasas producidas por esta especie se encuentra en el rango de kda. El objetivo de este trabajo fue la caracterización de una lacasa producida por la cepa nativa Pycnoporus sanguineus RVAN5. El microorganismo se propagó en medio a base de salvado de trigo en fermentación sumergida a 150 rpm y 30 C durante 10 días. El micelio fue separado por filtración y el sobrenadante obtenido (SN) se almacenó a -20 C. Para la caracterización de las enzimas se utilizaron 10 µl de SN, se determinó el ph (3, 5, 7 y 9) y temperatura (25, 35, 45, 55 y 65 C) de máxima actividad sobre el sustrato 2,2 -azino bis (3-etilbenzotiazolin-6-sulfonato de sodio) (ABTS) y los colorantes Azul Reactivo Brillante de Remazol (RBBR), Indigo Carmín (IC), Azul de Bromofenol (BB) y Verde Brillante (BG). La masa molecular se calculó en SDS-PAGE y la actividad de decoloración se observó mediante zimogramas así como en microplaca. Se encontró que a ph 5, el SN mantiene el 100% de actividad sobre ABTS cuando se incubó previamente a 35, 45 y 55 C. A 65 C su actividad decreció en un 90% después de 6 horas. Por otro lado, a temperatura ambiente (25-30 C) mantuvo el 100% de actividad por 40 días. Con RBBR se obtuvo el 92-95% de decoloración en 5 h a 45, 55 y 65 C. Mediante el análisis en electroforesis se visualizaron dos enzimas, de 37 y 59 kda, que oxidan ABTS y DMP. Los zimogramas demostraron que solamente la enzima de 37 kda degradó eficientemente los colorantes RBBR, IC, BB y BG. Finalmente, las enzimas producidas por P. sanguineus RVAN5 contenidas en 10 µl (0.03U), degradaron eficientemente RBBR 0.025% en 4 h. 113

115 CT-BA-51 GERMINACIÓN DEL GIRASOL SILVESTRE (Helianthus annuus L.) EN PRESENCIA DE DIFERENTES CONCENTRACIÓN DE METALES Y METALOIDES Gutiérrez Espinoza L.R. 1, Melgoza Castillo A 1., Alarcón Herrera M.T. 2, Ortega Gutiérrez J.A. 1, Prado Tarango D. E. 1, Cedillo Alcantar M. E. 1 1 Fac. De Zootecnia y Ecología, UACH 2 Centro de Investigación en Materiales Avanzados, CIMAV La fitorremediación es una práctica que se vuelve día a día cada vez más importante para reducir los contaminantes del suelo y agua. Las plantas nativas tienen potencial para ser usadas en las prácticas de fitorremediación y dentro de estas esta el girasol (Helianthus annuus L). Sin embargo, la mayoría de los estudios de esta especie se han centrado en plantas adultas y no en semillas. El objetivo de este estudio fue evaluar si las semillas de girasol son capaces de germinar a altos niveles de concentración de metales. Los niveles de tratamiento fueron soluciones acuosas a 0, 25, 50, 100, 200, y 400 mg/l de Cd (NO 2 ) 3 y Pb (NO 2 ) 3 ; 0, 12.5, 25, 50, 100 y 200 mg/l de Cr (NO 2 ) 3, y 0, 50, 100, 200, 400, y 600 mg/l de Ni (NO 2 ) 3. Para cada tratamiento, se colocaron 50 semillas por recipiente con cuatro repeticiones para cada una. El sustrato utilizado fue, algodón y papel filtro regado con una solución conteniendo los diferentes tratamientos. No se observaron diferencias significativas (P <0,05) como resultado de los tratamientos. La germinación fue baja (media ponderada de 19.18%±1.8) incluso para el control; Ello debido a que las semillas nativas son muy difíciles de propagar. Si bien los resultados no demuestran que la semilla absorbe los metales, la semilla germino en todos los niveles de tratamiento utilizados. Estos resultados son importantes ya que muestran que esta especie pudiera ser sembrada directamente en áreas contaminadas y con ello llevar a cabo la fitoremediacion de de sitios contaminados. Key words: Sunflower, Helianthus annuus, phytoremediation. 114

116 CT-BA-52 AISLAMIENTO Y CARACTERIZACIÓN DE UN CONSORCIO MICROBIANO DEGRADADOR DE HIDROCARBUROS Martín López Mariana, Rojas Herrera Rafael, Escalante Réndiz Diana, Acereto Escoffié Pablo, Mukul Sánchez Ismael de Jesus Facultad de Ingeniería Química - Universidad Autónoma de Yucatán Los consorcios microbianos en presencia de contaminantes derivados del petróleo, desarrollan un sistema de adaptación para estos ambientes extremos, en donde las relaciones de simbiosis y las condiciones naturales representan un ambiente ideal para que estos microorganismos utilicen los hidrocarburos como fuente de carbono. Por lo tanto, es indispensable caracterizar y conocer la composición del consorcio durante el proceso de biorremediación combinando los métodos independientes de cultivo y los tradicionales, además de determinar la capacidad degradativa de estos. En este trabajo se estabilizó un consorcio microbiano autóctono proveniente de suelos contaminados con hidrocarburos. Se observó la morfología celular mediante el microscopio de fluorescencia y la microscopía electrónica de barrido. También se comparó el crecimiento con 4 diferentes concentraciones volumétricas de inoculo (1, 3, 5 y 7%) utilizando petróleo crudo como fuente de carbono a una concentración de 0.5 % e incubando durante 10 días en un medio de cultivo estándar. De esta manera se obtuvieron 4 curvas de crecimiento, mediante estos resultados se estableció que la variación de inoculo no representa diferencia significativa en el crecimiento microbiano medido por la turbidez. A partir de este tratamiento se realizó una segunda cinética de crecimiento y simultáneamente una cinética de degradación cualitativa de hidrocarburos mediante cromatografía de gases, extendiendo el tiempo de incubación a un mes con las concentraciones mínimas de inoculo. Para poder estudiar la composición de la población microbiana se extrajo el ADN metagenómico del consorcio estabilizado. Dado a que hay sustancias inhibidoras y a la dificultad que se presenta para poder llevar a cabo las copias de los fragmentos de ADN obtenidos, se optimizaron los componentes de la reacción en cadena de la polimerasa variando las concentraciones de MgCl2 y de albumina sérica bovina (BSA), utilizando iniciadores universales de bacteria, y se determinaron las concentraciones óptimas de 5mM y 0.0% respectivamente. Estos productos se utilizaron para conocer la composición de la población microbiana mediante la construcción de una biblioteca genómica. 115

117 CT-BA-53 BIOADSORCIÓN DEL CAFÉ DIRECTO 2, POR MASA CELULAR DEL Trametes versicolor Cano Hernández Maribel 1, Solís Oba Aída 2, Loera Corral Octavio 3, Solis Myrna 4 1 Instituto Tecnológico del Altiplano de Tlaxcala. 2 Universidad Autonoma Metropolitana-Unidad Xochimilco. 3 Universidad Autonoma Metropolitana-Unidad Iztapalapa. 4 Centro de Investigación en Biotecnología Aplicada-IPN. La contaminación en aguas residuales provenientes de la industria textil y del proceso de síntesis de colorantes provoca un deterioro en el medio ambiente. El café directo 2 es un colorante utilizado en la industria textil y esta prohibido por la EPA, por considerarse cancerígeno; sin embargo en México y otros países se continúa empleando. El objetivo de este trabajo fue determinar la cinética de decoloración por bioadsorción del café directo 2 utilizando la masa celular (pellet) del Trametes versicolor (Tv1), cultivado en medio líquido con agitación orbital (30 rpm). Se utilizó una cepa pura de Trametes versicolor (8273) preservada en placa; se inocularon 30 matraces de 100 ml con 20 ml de medio líquido formulado con extracto de paja (100 g/l) enriquecido con extracto de malta (20 g/l), éstos se incubaron a 30 C. Posteriormente se separó la masa celular del medio líquido y se molió en una licuadora estéril. Se dividió en tres porciones de: 48.4 g, 44.8 g y 45.6 g. La primera fracción se esterilizó con la finalidad de inactivar al Tv1 (control), las dos siguientes se utilizaron para realizar pruebas de bioadsorción. A las 3 fracciones se les adicionaron 400 ml de una solución de café directo 2 esterilizado con 500 ppm, proveniente de una empresa de Tepetitla, Tlaxcala. Por otro lado a 200 ml del medio líquido residual de crecimiento del cultivo se le adicionaron 200 ml de la solución del colorante pero con una concentración de 1000 ppm. Se preparó un blanco con 35 ml de medio líquido y 35 ml de agua esterilizada, para ser utilizado como blanco en la determinación espectrofotométrica. El control, los tratamientos y una muestra de solución del colorante se incubaron a 30 C, en forma estática. Se tomaron muestras diariamente durante 35 días y se leyó el cambio de absorbancia en un espectrofotómetro UV-Vis HP La cinética observada fue de primer orden para las primeras 60 horas de reacción, con una constante cinética de k = 2.3 x10-3 h -1. La masa celular adsorbió un máximo de 36 % de colorante a los 24 días de contacto con el colorante, incrementándose en un 45 % a los 35 días, donde se pudo observar un posible efecto enzimático, después de haber alcanzado la saturación de la masa celular con el colorante. Con el medio líquido también se pudo observar decoloración del café directo debido a enzimas extracelulares. 116

118 CT-BA-54 SUELOS CONTAMINADOS CON ACEITE AUTOMOTRIZ QUEMADO LAVADOS CON JABON DE USO DOMESTICO Marin Ponce Ana Karen, Reyes Caceres Hiram, Romellon Cerino Mario Jose, Solis Vazquez Gabriela, Peralta Ramon Maria De Jesus, Martinez Nuñez Cinthia Lizeth, Ramirez De La Cruz Ana Karina Instituto Tecnologico De Villahermosa. Carretera a Frontera Km. 3.5 Cd. Industrial Villahermosa, Tabasco, México Tel. (993) , , El uso de surfactantes industriales para la remoción de contaminantes en el suelo es una técnica muy común y efectiva para el tratamiento de suelos contaminados por hidrocarburos. Aunque se existen surfactantes de uso domestico que pueden presentar las mismas eficiencias de remoción de contaminantes, pero aun no está comprobado de forma efectiva. El objetivo de este proyecto es comprobar la remoción de un hidrocarburo fracción pesada usando jabones de uso domestico que contengan surfactantes. Se usaron 50 kilogramos de suelos contaminados con aceite automotriz quemado y jabón de uso domestico, el suelo contaminado se mezclo con él jabón, después se lavo con agua limpia y se enjuago varias veces. Se tomaron 3 muestras de suelo contaminado para analizar antes del inicio de la técnica y conocer la concentración inicial de contaminante la cual fue: muestra ppm, muestra ppm y muestra ppm. Después del primer lavado se analizo el suelo contaminado para conocer la concentración de contaminante en otras 3 muestras que se enviaron a análisis y los resultados fueron: muestra ppm, muestra ppm, y muestra ppm. Los resultados del primer y segundo análisis muestra una disminución de más de ppm de Hidrocarburos Totales de Petróleo (HTP s). Esto nos indica de forma preliminar que el jabón de uso domestico es óptimo para recuperar suelos contaminados con Hidrocarburos Totales de Petróleo. Aunque el agua residual obtenida del lavado de los suelos tendrá que dársele un tratamiento posterior. 117

119 CT-BA-55 BIOTRATAMIENTO PARA SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS A TRAVÉS DE HIDROCARBUROCLÁSTICOS Penicillium Islandicum Romellón Cerino Julio Cesar, Tosca Castillo Armando, Romellón Cerino Mario José, Soto Sierra Juan Instituto Tecnológico de Villahermosa Instituto Tecnológico Superior de Macuspana A consecuencia de hechos que han ocurrido en nuestro planeta, el hombre está tomando conciencia que es él quien está sobreexplotando y contaminando los recursos naturales, ocasionando la deforestación, desertización, la pérdida de mantos friáticos, de especies animales y vegetales y de la biodiversidad en sí, todo esto ha generado un cambio de actitud del hombre hacia la naturaleza. Ante este cambio el hombre de las grandes ciudades, que vive diariamente el tránsito vehicular, la tensión cotidiana generada por las presiones por obtener éxito en su labor y la remuneración económica por ello, para satisfacer sus necesidades, encuentra en el contacto con la naturaleza, el complemento necesario y vital para no sentirse alienado por el ambiente artificial en el que vive y satisfacer sus necesidades de autorrealización. El turismo ha estado ligado a este proceso y cambio de tendencia, en donde el turista está a la búsqueda de experiencias únicas, acorde a sus nuevos gustos, necesidades y preferencias, como lo es el tener experiencias con las comunidades receptoras, el interrelacionarse con la naturaleza, realizar actividades que le impliquen reto físico, búsqueda de emociones significativas, el mantenerse en forma, cuidar su salud y realizar actividades al aire libre. La razón fundamental por la que los turistas realizan un viaje es la de conocer el ambiente de un lugar, así como las costumbres, la cultura y la religión de sus habitantes. El ambientalismo es ahora una fuerza internacional y nacional muy importante con el surgimiento del movimiento ecológico por lo que la protección ambiental ha sido aceptada por la industria turística. El modelo aplicado está enfocado al Desarrollo Sustentable en el Parque Estatal Agua Blanca, porque la finalidad es generar actividades recreativas en armonía con la naturaleza y cuidando puedan ser disfrutadas por las generaciones futuras, además de que el Desarrollo Sustentable se presenta como una alternativa para buscar el progreso, con base en el aprovechamiento racional de los recursos naturales y humanos, con el fin de satisfacer las necesidades del presente, sin comprometer la posibilidad de las generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades de alimentación, vivienda, vestido, educación y salud entre otros. El 97 % de los encuestados se demostró a favor de la observación de flora y la fauna, así como también de talleres de educación ambiental, caminatas, espeleismo y senderismo interpretativo. 118

120 CT-BA-56 LA HIGUERILLA (Ricinnus comunis) CULTIVO ALTERNATIVO PARA LA PRODUCCIÓN DE ACEITE PARA BIODIESEL Estrada Carrillo Marisa 1, Romero Torres Fernando 2, Vergara Galicia Jorge 1, Ayala Vázquez Claudia 1, Garibay Benitez Guillermo 1 1 Universidad Politécnica del Estado de Morelos. 2 Secretaría de Desarrollo Agropecuario del Estado de Morelos. Los cultivos energéticos son para el estado de Morelos una alternativa, ya que generalmente son plantas de crecimiento rápido destinadas únicamente a la obtención de energía o como materia prima para la obtención de otras sustancias combustibles. El desarrollo de estos cultivos energéticos requiere ir acompañado del desarrollo paralelo de la correspondiente industria de transformación de la biomasa en combustible. Con la finalidad de que la producción y la transformación estén estrechamente relacionadas, tanto desde el punto de vista técnico, económico y geográfico. En el presente estudio se propone a la higuerilla (Ricinnus comunis) planta oleaginosa silvestre ubicada en el estado de Morelos, como cultivo alternativo para la producción de aceite para producción de biodiesel. 119

121 CT-BA-57 REMOCIÓN DE METALES DE EFLUENTES DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN A TRAVÉS DE HUMEDALES CONSTRUIDOS Núñez Marisel 1, Cárdenas Carmen 2, Guinand Carol 2, Trujillo Alberto 2, Vera Alexandra 3, Morales Ever 4 1 Programa de Ingeniería y Tecnología, Universidad Nacional Experimental Rafael María Baralt, Ciudad Ojeda, Zulia, Venezuela 2 Centro de Investigación del Agua, Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia, Maracaibo, Venezuela 3 Facultad de Agronomía, Universidad del Zulia, Maracaibo, Venezuela. 4 Laboratorio de Microorganismos Fotosintéticos, Facultad Experimental de Ciencias, Universidad del Zulia, Maracaibo, Zulia, Venezuela La Universidad del Zulia (LUZ), ha realizado distintas investigaciones para encontrar métodos para mejorar la calidad del efluente de las lagunas de estabilización y de esta forma ser descargado en los cuerpos receptores o para reutilizarlos con fines agrícolas. Entre los tratamientos para mejorar este efluente se encuentran los sistemas con plantas acuáticas, y entre éstos los humedales construidos. Las aguas residuales se caracterizan por la presencia de trazas de metales pesados. Su presencia es de importancia desde el punto de vista agronómico y clínico, no solo por su fototoxicidad, sino por su capacidad de acumularse en el suelo y de entrar en la cadena alimenticia a través de su captación por parte de los cultivos. En este trabajo se determinaron las concentraciones de Al, Cu, Fe, Mn, Ni y Zn en el agua tratada en un sistema con Typha dominguensis y otro con la planta flotante Lemna sp, para determinar la capacidad de ambos sistemas en la depuración de aguas contaminadas por estos metales. El sistema evaluado está ubicado en el Centro de Investigación del Agua de LUZ, Maracaibo, Venezuela, donde funciona un sistema de lagunas de estabilización para tratamiento de aguas residuales, del cual se tomaron los efluentes para ser tratados. El sistema experimental estuvo constituido por una celda sembrada con Typha dominguensis, considerada un humedal construido (HC) y otra con presencia de Lemna sp, considerada como un sistema con plantas flotantes (SPF). El funcionamiento se verificó a través del análisis de las muestras de agua residual de entrada al sistema (efluente de las lagunas), y a la salida de HC y SPF. Se determinaron las concentraciones de los metales mencionados a través de un espectrofotómetro de absorción atómica, y el potencial de hidrógeno (ph). El contenido de metales en las aguas de entrada fue bajo, consecuencia de ser las mismas un efluente altamente tratado, lo cual dificulta la remoción de los distintos parámetros indicadores de contaminación. En el caso de Al y Ni, no fueron detectados, posiblemente debido a que su concentración estaba por debajo del límite de detección. Del resto de los metales solo hubo remoción para los casos del cobre y zinc, tanto en HC como en SPF, no existiendo diferencia significativa entre las medias. Para evidenciar mejor la eficiencia de los humedales en la remoción de metales, se recomienda utilizar efluentes poco tratados que contengan altas concentraciones de metales para hacer la remoción más significativa. 120

122 CT-BA-58 ESPECIES DE ALUMINIO PRESENTES EN LOS LODOS DE POTABILIZACIÓN EN CONDICIONES DE ACIDEZ Panizza de León Amalia 1, Bernal González Marisela 1, Rogelio Carrillo González 2, Vaca Mier Mabel 3, Durán de Bazúa Carmen 1 1 Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Química, UNAM 2 Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas, México 3 Departamento de Energía, Universidad Autónoma Metropolitana, UAM Antecedentes: Aproximadamente 89.2% de la población de México posee acceso al agua potable. En algunos de los procesos de potabilización se utilizan sales de aluminio para eliminar contaminantes del agua, dejando como residuos L.s -1 de lodos con concentraciones de aluminio de % base seca. A la fecha no se tiene suficiente información de los procesos que ocurren en esos residuos y sus implicaciones ambientales.los lodos representan aproximadamente 70% del total de residuos sólidos generados por las plantas de tratamiento. Conocer las especies de aluminio presente en los lodos permitiría estimar los efectos de este residuo sobre el ambiente. Objetivos: El objetivo de esta investigación fue determinar las especies de aluminio presentes en los lodos provenientes del uso de sulfato de aluminio en el proceso de potabilización del agua, a dos valores de ph (6.8 a 3.0). Metodología: Se tomaron submuestras de lodos (20 g) y 1000 ml de agua desionizada para formar suspenciones homogéneas. Se modificó el valor de ph desde 6.8 (original) hasta 3.0, con ácido nítrico. Cada vez que el ph se modificaba se extraían 10 ml de muestra y se le determinaron los siguientes parámetros: aluminio disuelto y total, potencial red-ox, conductividad eléctrica, salinidad, sólidos disueltos, metales disueltos, temperatura, y ph. Finalmente los datos obtenidos se introdujeron en el programa PHREEQC Interactive y se procesaron para calcular las especies químicas de Al. Resultados: Se pudo observar que no son detectadas concentraciones de aluminio en las muestras cuando el valor de ph es 6.8 y 6.0. Sin embargo, cuando el valor de ph es de 5.0, se reportaron las siguientes especies de aluminio: Al +3, AlOH +2, AlSO 4 +, Al(OH)2 + representando aproximadamente el 35.9, 26.4, 21.8 y 15.5% del aluminio total, respectivamente. Para valores de ph=4.0 se determinó 76.4% de Al +3 y 15.8% de AlSO4 +. Finalmente para ph=3.0, las especies químicas son: Al +3, AlSO 4 - y AlOH +2, con 93.48, 5.94 y 0.56% respectivamente. Conclusión: En valores de ph=6.8 a 6.0 el aluminio presente en los lodos no se encuentra en solución, a medida que se presentan condiciones de acidez comienzan a aparecer especies de aluminio en solución (Al +3, AlOH +2, AlSO 4 +, Al(OH) 2+ ) que podrían representar un problema toxicológico. Se recomienda evitar que estos lodos se depositen en un lugar donde pudieran ser acidificados (por la lluvia o por otras condiciones de intemperie). 121

123 CT-BA-59 EXPRESIÓN DE GENES ASOCIADOS CON PATOGENICIDAD EN LA BACTERIA Pseudomonas aeruginosa DURANTE PROCESOS DE BIORREMEDIACIÓN DE HIDROCARBUROS DEL PETRÓLEO Lara Ana Catalina, Vives Florez Martha J. Centro de Investigaciones Microbiologicas - CIMIC Universidad de los Andes, Bogota, Colombia Pseudomonas aeruginosa es una bacteria que frecuentemente aparece naturalmente en los consorcios de degradacion de compuestos hidrocarburos. La utilización de P. aeruginosa en el tratamiento y recuperación de ambientes contaminados se realiza principalmente por bioaumentación de las poblaciones existentes en el sitio. Esta bioaumentación y el hecho de que P. aeruginosa sea un patógeno oportunista despierta preocupacion por el peligro de aumentar microorganismos que podrían potencialmente convertirse en focos de infección. El conocimiento de los genes que se expresan durante el proceso de bioremediación de petroleo contribuira a la comprension del papel ecologico de P. aeruginosa en procesos ambientales poco dilucidados, ademas de dar luces sobre las adaptaciones de esta bacteria para sobrevivir en ambientes diversos a pesar de poseer un genoma muy conservado. En un estudio previo, estandarizamos un protocolo para la extracción de RNA de bacterias creciendo en presencia de petróleo. Con este protocolo, se probó la expresión de 19 genes asociados a virulencia en P. aeruginosa usando RT-PCR; los resultados mostraron la expresión de 17 de estos genes en el cultivo con petróleo. Este resultado indica que la expresión de los genes de patogenicidad no es reprimida por la presencia del petróleo e indica que las poblaciones bacterianas biaumentadas durante procesos de biorremediación deben ser cuidadosamente monitoreadas, ya que pueden representar un riesgo para personas o vida silvestre que entre en contacto con las zonas en tratamiento. En el momento realizamos pruebas de qpcr para medir cuantitativamente la expresión de genes de virulencia en presencia de petróleo y comenzar a dilucidar el uso que le dan las bacterias en estos ambientes a determinantes de virulencia que siempre se consideraron dedicados al desarrollo de infecciones. 122

124 CT-BA-60 TRATAMIENTO DE SUELOS CONTAMINADOS POR HTP s POR COMPOSTEO Y AIREACION FORZADA Contreras Pérez Mayra Genezareth, Cortaza Hernandez Banihadid, Romellon Cerino Mario Jose, De La Cruz Sanchez Maria Del Rosario, Galvan Castillo Luis Gerardo Instituto Tecnológico de Villahermosa. Carretera a Frontera Km. 3.5 Cd. Industrial Villahermosa, Tabasco, México. Tel. (993) , , La búsqueda de tecnologías amigables con el medio ambiente entre las que se usan para la remediación o recuperación de los suelos contaminados nos ha llevado a hacer trenes de tecnologías que nos dan una mejor eficiencia y que remedian los suelos en menor tiempo y con menos generación de residuos. Este proyecto busca encontrar un método económico y efectivo para la remediación de suelos contaminados por Hidrocarburos Totales de Petróleo. Se utilizo suelo contaminado por aceite automotriz quemado a este se le homogeneizó con los siguientes materiales: residuos orgánicos frescos, residuos orgánicos en estado de putrefacción y 5 kilogramos de azúcar. Después de homogeneizado con todo lo anterior mencionado se procedió a instalar una línea de mangueras dentro del suelo contaminado, dicha manguera fue agujereada y conectada a una bomba convencional de pecera que suministra aire durante las 24 horas del día mientras dure el proyecto. La concentración inicial de Hidrocarburo Fracción Pesada (HFP) fue de 106, ppm y la concentración de HFP después de 5 semanas de tratamiento fue de 109, ppm. Hubo un incremento de más de 3, 000 ppm de HFP. Esto debido quizás a la generación de hidrocarburos orgánicos provenientes de la descomposición de los residuos orgánicos utilizados como abono. En el siguiente análisis se podrá comprobar esta teoría. 123

125 CT-BA-61 EFECTO DE LA NATURALEZA DE MATRICES SÓLIDAS EN LA RESPIRACIÓN DE Pseudomonas aeruginosa DURANTE LA DEGRADACIÓN EN SISTEMAS DE PARTICIÓN LÍQUIDA DE HIDROCARBUROS POLIAROMÁTICOS INTEMPERIZADOS Jiménez González Angélica 2, Cruz Gamez Celia 1, Sánchez Martínez Diana Rocio 1, Lucho Constantino Carlos Alexander 1, Medina Moreno Sergio Alejandro 1 1 Universidad Politécnica de Pachuca, Zempoala, Hidalgo. 2 Universidad Politécnica Francisco I. Madero, Tepatepec Hidalgo, C.P El estudio de la biodegradación bacteriana de Hidrocarburos Poliaromáticos (HPAs) intemperizados en matrices sólidas inmersas en sistemas de partición de fase líquida (SPFL), puede servir de plataforma para el mejoramiento de las tecnologías de bioremediación de suelos contaminados durante largos periodos de tiempo con este tipo de hidrocarburos. El objetivo del presente trabajo, fue evaluar el efecto de la naturaleza de tres matrices sólidas (arcilla, sílice y alúmina) intemperizadas con HPAs en la respiración aerobia y crecimiento de Pseudomonas aeruginosa durante la degradación de estos hidrocarburos en SPFL con aceite de silicón como fase líquida no acuosa. La metodología, se baso en cinéticas de crecimiento de biomasa acopladas a técnicas respirométricas. La biomasa fue determinada mediante densidad óptica (D.O.) y cuenta viable (UFCs) por el método del número más probable. Como técnica respirométrica, se emplearon respirómetros manométricos, en la cual se determino el consumo de oxígeno en el espacio de cabeza mediante la caída de presión. En todas las unidades experimentales tanto de las cinéticas como de los respirómetros, se adiciono cada una de las matrices intemperizadas con naftaleno o fenantreno en un 30% p/v y aceite de silicón al 5% v/v. Todas las unidades experimentales se inocularon con 0.5% v/v de una suspensión de P. aeruginosa ATCC 9027 con una D.O. de 0.3. Todas las unidades se mantuvieron a 30 C y 200 r.p.m. Los datos de respiración fueron corregidos para respiración endógena, al utilizar un blanco con todos los componentes excepto las matrices. En todos los ensayos, al compararse con el realizado sin matriz, se observa que la intemperización produce una disminución tanto en la capacidad de remoción de los HPAs como en la respiración de P.aeruginosa. Aunque el aceite de silicón opera como un vectorextractor, el efecto de la matriz probablemente conduzca a una fuerte disminución de la biodisponibilidad de los HPAs. Debido a que los datos experimentales fueron corregidos mediante la respiración endógena, puede asumirse que el consumo de oxígeno y crecimiento de biomasa observados en todos los ensayos son debidos a la biodegradación de los HPAs al ser utilizados por P. aeruginosa como única fuente de carbono y energía. Un factor asociado directamente al efecto en la biodisponibilidad de los HAPs es la afinidad de adsorción de cada matriz por estos compuestos, la cual es un reflejo del nivel de interacción a nivel molecular entre los HAPs y los sitios activos a nivel superficial de cada matriz. Así, aunque se establezca un tri-equilibrio de reparto de cada HPA entre la matriz-silicón-medio, muy probablemente, entre mayor sea la afinidad menor será la biodisponibilidad y por lo tanto la biodegradación, reflejándose en disminuciones de las tasas de crecimiento y respiración. En base a esta inferencia, a partir de las pendientes de las cinéticas de crecimiento y consumo de oxígeno en las primeras horas de cada ensayo, se observo que para el fenantreno, el efecto en la disminución de la biodegradación es mayor para alúmina, seguido de la arcilla y finalmente el sílice, mientras que para el naftaleno, este efecto en la disminución es mayor para el sílice, seguido de la arcilla y finalmente la alúmina. En conclusión, aunque el aceite de silicón en los sistemas con matrices intemperizadas puede funcionar tanto como un agente extractor y depósito de los HPAs,el grado de intemperización asociado directamente a la afinidad de cada matriz por cada HPA es un factor que debe ser considerado en el diseño de los SPFL, ya que posee un efecto directo sobre la biodisponibilidad, disminuyendo la eficiencia de biodegradación. 124

126 CT-BA-62 CARACTERIZACIÓN DE LA COMUNIDAD MICROBIANA DE SUELOS IMPACTADOS POR LA ACTIVIDAD PETROLERA Y SU POTENCIAL PARA LA RECUPERACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS Salas M. 1, Malaver N. 2, Dezzeo N. 3, Rodríguez M. 2 1 Escuela de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad Central de Venezuela (UCV), Caracas, Venezuela. 2 Instituto de Zoología y Ecología Tropical (IZET), Facultad de Ciencias, Universidad Central de Venezuela (UCV), Caracas, Venezuela. 3 Centro de Ecología, Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), Caracas, Venezuela En Venezuela existen unas fosas petroleras, donde se han almacenado por décadas desechos de las actividades de explotación y producción de hidrocarburos. El presente estudio se realizó en la fosa Bared-9, ubicada geográficamente a una latitud 8º 55 46,2 N y longitud 64º 7 44,8 W (coordenadas UTM N E), en el Distrito San Tomé, Estado Anzoátegui -Venezuela. Considerando el papel que juegan los microorganismos en el ciclaje de nutrientes y su potencial para ser utilizados en recuperación de áreas impactadas por la actividad petrolera, se caracterizó la comunidad microbiana (bacteriana y fúngica) en el área de influencia de esta fosa. Para la toma de muestras se levantaron transectas en 3 puntos diferentes alrededor de la fosa y en cada una de estas se ubicaron 3 parcelas de dimensiones: 10 m x 5 m. que representaban áreas con diferente grado de impacto (desde el borde hasta áreas alejadas de la fosa), de cada parcela se tomaron 4 submuestras de suelo, con las cuales se formó una muestra compuesta. Los análisis microbiológicos incluyeron: aislamiento de cepas bacterianas y fúngicas cultivables, caracterización macro, micromorfológica y bioquímica. En las tres parcelas estudiadas predominaron bacterias Gram positivas y en las poblaciones fúngicas fueron las levaduras las que se expresaron en mayor proporción, en el caso de los hongos filamentosos solo se aislaron en las segundas y terceras parcelas. Las comunidades microbianas no mostraron diferencias en su estructura funcional a lo largo del gradiente estudiado, revelando un gran porcentaje de cepas con actividad degradativa frente a sustratos simples (glucosa y lactosa) y complejos, como: celulosa, lignina, pectina, quitina, baja capacidad para desdoblar urea y gran actividad lipolítica, infiriendo la capacidad de estas comunidades microbianas para degradar productos derivados del petróleo, utilizándolos como fuente de carbono y energía. Con los resultados del espectro bioquímico y aplicando análisis multivariado de clúster se determinó la estructura funcional de la comunidad microbiana, permitiendo evidenciar que las poblaciones fúngicas eran más diversas funcionalmente que las poblaciones bacterianas. En los análisis de clúster que integraban ambas poblaciones se formaron Grupos de Identidad Funcional (GIF), infiriendo que en la degradación de diferentes sustratos participan ambas poblaciones de microorganismos, lo cual evidencia que cepas taxonómicamente diferentes, presentan equivalencias funcionales en el ecosistema. El espectro bioquímico mostrado por las comunidades microbianas revela un gran potencial para ser utilizadas en procesos de biorremediación. Palabras claves: Fosa Bared-9, Hongos, Bacterias, comunidad microbiana, caracterización bioquímica, caracterización funcional. 125

127 CT-BA-63 TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES, POR EL MÉTODO DE ELECTROCOAGULACIÓN, DE AGUAS GENERADAS EN EL PROCESO DEL RECICLADO DE EMBALAJES Zenteno U. S., Díaz M., Escandón J. A., Ramos H. J., Pérez S., Chanona J., Gamboa M. La electrocoagulación es un proceso de tratamiento de agua a base de electricidad para eliminar contaminantes en el agua residual en matrices de materia en suspensión, disuelta o emulsificada. Se enfoca mayoritariamente a los tipos de agua industrial. Un ejemplo de tal desecho líquido, podría ser los residuos contenidos en envases transportadores de alimentos. Un estudio de caso es el tratamiento del agua residual proveniente de empresas recicladoras de envases tetra pack. La forma de operar de este proceso es el paso de corriente eléctrica al agua residual que proporciona la fuerza electromotriz que provoca las reacciones químicas que desestabilizan las formas en que los contaminantes se pudieran encontrar. Los desechos líquidos típicos a tratar por este método son los de galvanoplastia, electro-plateado metálico, fábricas de envasados, industria del papel (desperdicios de molinos de papel), peleterías, molinos de acero, efluentes con contenido de cromo, plomo o mercurio y efluentes con contenido de aceites como los generados por talleres de maquinaria, refinerías, talleres de reparación de autos, transporte, almacenamiento y distribución de aceites, efluentes de la industria alimentaria, lavanderías e industria textil, y finalmente ha sido utilizada en la remoción de los contaminantes en agua potable y residual doméstica. El proyecto experimental consta de 3 fases: a) establecer el estado del arte del proceso de electrocoagulación, b) caracterización de los parámetros de influentes y efluentes tratados como el ph, DQO, DBO, sólidos suspendido en todas sus formas, turbidez, grasas y aceites y conductividad eléctrica. Asimismo, se observo el grado de estabilización por la medida de coliformes totales por el método del numero mas probable (NMP), c) realizar ensayos en base a los diferentes tiempos de clarificación debido alas distintas intensidad de corriente fijadas para tal efecto. Finalmente, se evaluaron los porcentajes de eficiencia en el proceso en general en base a la caracterización previamente hecha. 126

128 CT-BA-64 SELEÇÃO DE BACTÉRIAS OXIDADORAS DE AMÔNIO ATRAVÉS DE SISTEMA CONTÍNUO COM ELEVADAS VAZÕES DE ALIMENTAÇÃO (WASH OUT) Gabiatti Naiana Cristine, Moreira Soares Hugo, Schmidell Willibaldo Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Laboratório de Tratamento Biológico de Efluentes (LTBR) -Campus Universitário, C.P CEP Florianópolis-SC Telefone: (48) Os processos de remoção de nitrogênio de águas residuárias via nitrito têm encontrado maiores aplicações tendo em vista a redução da demanda de carbono e do suprimento de oxigênio. Um dos fatores limitantes deste tipo de processo é a remoção ou inibição das Bactérias Oxidadoras de Nitrito (BON) enquanto as Bactérias Oxidadoras de Amônia (BOA) permanecem em plena atividade. O objetivo deste trabalho foi propor uma forma de seleção dos microrganismos de interesse partindo de uma biomassa heterogênea e, a partir disso, verificar o comportamento desta biomassa na remoção de altas concentrações de nitrogênio amoniacal (N-NH 4 ) comparativamente a um inóculo obtido diretamente do lodo original. Após ser coletado na Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) do município de Florianópolis-SC, parte do lodo passou por um processo contínuo de lavagem da biomassa (wash out) partindo de um volume de reação de 3L e utilizando-se meio sintético contendo, aproximadamente, 500 mg N-NH 4 +. L -1. A vazão específica de alimentação (D) aplicada foi de 0,0395 h -1, este valor é superior às velocidades específicas de crescimento encontradas na literatura para os microrganismos citados. Um segundo reator foi inoculado com a biomassa de igual procedência e preenchido gradualmente com o mesmo meio sintético até completar os 3L e atingir uma concentração celular próxima de 1g SST. L -1 (mesma do final do primeiro processo). Encerrada esta primeira etapa, foram realizadas cinéticas de consumo de amônio em ambos os reatores, operados como SBR (Sequencing Batch Reactor) e mantendo a mesma temperatura, agitação e aeração iniciais de 35 C, 400 rpm e 1vvm, respectivamente. O ensaio conduzido após a lavagem da biomassa apresentou porcentagens de remoção de N-NH 4 de até 30%, enquanto em algumas cinéticas a partir do lodo original não foi verificada qualquer remoção. As velocidades específicas de consumo de amônio e formação de nitrito apresentaram valores crescentes à medida que mais ensaios eram realizados, sendo sempre superiores os encontrados na biomassa lavada em relação aos demais. O mesmo aconteceu para a velocidade específica de consumo de oxigênio. Além disso, as análises microbiológicas mostraram diferenças entre as populações, principalmente no que se refere à presença das BOA, confirmando a capacidade de seleção do processo de lavagem da biomassa assim como o aumento da eficiência desta no reator. 127

129 CT-BA-65 EVALUACIÓN DE LA TOLERANCIA DE Aspergillus terreus A UNA MEZCLA DE PAHs Anaisell Reyes Cesar, Absalón Ángel, Cortés-Espinosa Diana V. CIBA-IPN Tlaxcala. Carretera estatal Tepetitla de Lardizabal- Santa Justina Ecatepec Km 1.5 CP 90700, Tepetitla de Lardizabal, Tlaxcala, México Tel: +52 (55) Ext Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) son contaminantes ambientales que surgen principalmente de procesos industriales relacionados con el petróleo. Algunos PAHs y/o sus metabolitos son carcinogénicos por lo que se ha puesto especial atención en su disposición. Los sistemas de biodegradación de PAHs envuelven el uso de hongos los cuales pueden oxidar estos compuestos hasta mineralizarlos. Actualmente los hongos aislados directamente de suelos contaminados son estudiados para usarlos como sistemas de bioaumentación y de esta forma evitar el desplazamiento que sufren los hongos ligninolíticos cuando son aplicados en la biorremediación de suelos reales contaminados. El objetivo de este trabajo fue someter una cepa de Aspergillus terreus aislada de un suelo altamente contaminado con hidrocarburos a una prueba de tolerancia de una mezcla de PAHs compuesta de fenantreno (Phe) and pireno (Pi). La prueba de tolerancia se llevo a cabo en cultivo superficial en placas de Petri de 8 cm de diámetro con medio mínimo (MM) sobre el cual se adicionó 2 ml de mezcla de PAHs en solución acetónica. Las concentraciones usadas en este experimento fueron 200, 400, 600, 800 y 1000 ppm de PAHs. La acetona se evaporo bajo condiciones de esterilidad. Una vez evaporada, la placa fue inoculada en el centro con 5 µl de una solución de 1 x 107 esporas. Las placas se incubaron a 30 C por 15 días para medir el crecimiento radial cada 24 hrs. También se realizaron observaciones sobre la morfología. Se usaron como controles placas sin contaminar pero inoculadas. Aspergillus terreus mostró una buena tolerancia, la cual se reflejo en la velocidad de crecimiento radial de 0.28 cm dia-1 a una concentración de 1000 ppm de PAHs. Además mostró la conservación de sus características morfológicas de control, principalmente la esporulación y la densidad miceliar. Es posible que la morfología de la pared celular de Aspergillus terreus coadyuve a la alta tolerancia que esta cepa presenta ante la mezcla de Phe y Pi. Otra posibilidad es que la cepa secrete enzimas que tienen la capacidad de oxidar el anillo aromático de este tipo de compuestos de tal forma que el microorganismo este obligado a utilizarlo como fuente de carbono pues fue inoculado en un medio mínimo. En conclusión, la cepa de Aspergillus terreus aislada tiene grandes posibilidades de utilizarse en la biorremediación de suelos altamente contaminados por su tolerancia. 128

130 CT-BA-66 DISEÑO Y ESCALAMIENTOS DE PROCESOS DE BIORREMEDIACIÓN DE SUELOS PETROLIZADOS, UTILIZANDO TÉCNICAS DE LABOREO EN LECHOS, COMPOSTAJE Y BIOPILAS, EN EL CANTON LA JOYA DE LOS SACHAS EN LA PROVINCIA FCO. DE ORELLANA, ECUADOR Erazo Roberto, Bravo Verónica, Serrano Pablo, Chávez Carlos, Veloz Nancy Centro de Servicios Técnicos y Transferencia Tecnológica Ambiental (CESTTA), de la Escuela Superior Politécnica del Chimborazo; Riobamba, Ecuador En el cantón La Joya de los Sachas, en la provincia Francisco de Orellana; el equipo técnico del CESTTA realiza varios tratamientos en suelos contaminados por el derrame de crudo del pozo Sacha 161, perteneciente a la Compañía Estatal de Petróleos (Petroecuador). Análisis realizados en muestras de suelos durante la caracterización inicial evidenciaron concentraciones de Hidrocarburos Totales de Petróleos entre mg/kg y mg/kg, hasta una profundidad de infiltración de cinco metros. Las técnicas de tratamientos biológicos utilizadas en los procesos de remediación han sido landfarming, composting y biopilas, las cuales han sido aplicadas después de varias pruebas piloto de escalamiento y desarrollo de inóculos bacterianos nativos obtenidos del propio material contaminado. Adicionalmente, se han realizado tratamientos en los cuales se han utilizado independientemente y en combinación bioestimulación y bioaumentación. Se estudiaron los rendimientos de cada una de las técnicas utilizadas tomando en cuenta los parámetros: tiempos, tasas de degradación, utilización de recursos y generación de impactos ambientales, con la finalidad de optimizar la productividad de los procesos estudiados. De esta manera se han encontrado resultados similares en tasas de degradación entre 46%/mes y 53%/mes, mientras que la disposición de recursos, tiempo e impactos ambientales varían significativamente entre técnicas y tratamientos, reflejando también porcentajes de degradación final entre 74% y 97%. De esta manera se llegó a seleccionar solo cuatro tratamientos de todos estudiados para poder ser aplicados en las condiciones propias de la zona de operaciones, del contaminante y del material contaminado. Palabras clave: Suelo petrolizado, inóculo, tasa de degradación, bioestimulación, bioaumentación 129

131 CT-BA-67 EVALUACIÓN DE DIFERENTES RESIDUOS AGROINDUSTRIALES PARA SU USO COMO SOPORTE EN EL CRECIMIENTO DE A. niger PARA SU APLICACIÓN EN SISTEMAS DE BIORREMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS CON FENANTRENO Sánchez Noé, Absalón Ángel, Cortés Espinosa Diana V. Centro de Investigación de Biotecnología Avanzada, Instituto Politécnico Nacional, Carretera Estatal Santa Inés tecuexcomac-tepetitla K.M. 1.5, Tepetitla, Tlaxcala La contaminación por hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) existe por combustiones incompletas, derrames de petróleo, etc. Los PAHs son tóxicos, mutagénicos y carcinogénicos, El fenantreno (Phe) es uno de ello y por sus características hidrofóbicas se encuentra como contaminante en suelos y sedimentos. La biodegradación de estos compuestos es a través de sistemas enzimáticos producidos por algunos microorganismos como los hongos y bacterias. Para los sistemas de biorremediación de suelos por bioaumentación, la preparación del inóculo en cultivo sólido es un factor muy importante, ya que de este depende la aceleración del proceso y las altas tasas de degradación de PAHs, por lo que es importante determinar las condiciones de crecimiento del o los microorganismos que se desean bioaumentar. Los residuos agroindustriales han sido utilizados como soporte para el crecimiento de los microorganismos y como fuente de carbono alterna, además sirven como texturizante en el sistema de biorremediación, ya que confieren porosidad al suelo para facilitar la transferencia de oxígeno que requieren los microorganismos para realizar sus actividades metabólicas. En nuestro laboratorio contamos con una cepa aislada e identificada como Aspergillus niger SCB2 que tiene la capacidad de crecer y degradar PAHs a altas concentraciones. Por lo que el objetivo de este trabajo es seleccionar un residuo agroindustrial para el crecimiento de A. niger SCB2 para su aplicación en la biorremediación de suelos contaminados con Phe. Se trituró y tamizó (malla 20), bagacillo de caña, paja de trigo y rastrojo de maíz. Se colocaron en viales serológicos el suelo y el bagacillo con una relación 95:5 y una humedad del 30% ajustada con medio COVE 3x. Los viales se inocularon con 1x108 esporas del hongo y se dejó incubando durante 3 días a 30 C para su crecimiento, se realizaron observaciones al microscopio, después se le adicionó el suelo previamente esterilizado y contaminado con 400 ppm de Phe, se incubaron 11 días a 30 C aireando cada 24 h para remover el CO2 producido por la actividad metabólica del hongo. Al día 11 los viales fueron sacrificados para extraer el Phe por soxleth y la cuantificación de Phe en HPLC. Los porcentajes de degradación que se obtuvieron para cada tratamiento fueros: 54, 47 y 40% siendo mayor en bagacillo de caña seguido de paja de trigo y por ultimo en rastrojo de maíz. Se observó que crecimiento del hongo fue significativamente diferente en cada uno de los residuos y que el crecimiento del hongo no es directamente proporcional a la degradación del Phe, ya que el mayor crecimiento se obtuvo en rastrojo de maíz, sin embargo la degradación fue menor. El bagacillo de caña o la paja de trigo son buenas opciones para crecer a A. niger en forma masiva al hongo y pueda ser bioaumentado para acelerar el proceso de degradación. 130

132 CT-BA-68 METAL TOLERANCE AND REMOVAL POTENTIAL OF FUNGI ISOLTED FROM HYDROCARBON- METAL POLLUTED SOIL Rojas Avelizapa N.G., Hernandez Gama R., Ruiz Leal N. Centro de Investigacion en Ciencia Aplicada y Tecnologia Avanzada del Instituto Politecnico Nacional. Cerro Blanco 141 Colonia Colinas del Cimatario CP Queretaro México. In México, the chemical industry generates a great amount of metal containing wastes which represents a serious environmental concern. Thus, alternative methods for their disposal, treatment or valorization are needed. Additionally, it is well known that polluted environments represent an important source of interesting microorganisms. The aim of the present study was to obtain and identify microorganisms able to tolerate metals such as Ni, V and Mo at high concentrations, to potentially propose them for the treatment of metal containing wastes. Firstly, enrichment cultures were prepared from hydrocarbon metal polluted soil from San Nicolas Queretaro using the target metals as stress factor at 50 ppm for Ni and 100 ppm for V and Mo. Results showed that only one microorganism was able to grow in each enrichment culture. Then, three microorganisms were isolated, two fungi one from Ni added media, other fungi from V added media and a bacteria from Mo added media. Minimun inhibitory concentration for Ni and V were determined for fungi which corresponded to 60 and 8000 ppm for Ni and V respectively. Fungi able to tolerate Ni was related to Aspergillus terreous and Aspergillus alabamensis and the fungi able to tolerate V was related to a strain coded as STRKI. The findings indicated promising results for the application of these fungi as alternative methods of nickel and vanadium containing wastes. 131

133 CT-BA-69 PROPIEDADES DESCONTAMINANTES Y ANTIOXIDANTES DE DIVERSOS GÉNEROS DE MICROALGAS Cruz López Oscar Noe, López Chuken Ulrico, Garza González Ma. Teresa, Esquivel Ferriño Patricia, Balderas Rentería Isaías La contaminación producida por metales pesados en aguas de desecho tiene un alto potencial de riesgo debido a que éstos penetran con facilidad en la cadena trófica acumulándose como compuestos organometálicos. Por otro lado, la industria fotográfica, médica y minera entre otras, genera cada año una gran cantidad de residuos en los procesos que realizan, entre los que se cuentan metales pesados; algunos de los cuales son considerados de alto impacto económico como la plata, el cobre, oro, etc. En el presente proyecto, se aplicaron diversas tecnologías para aprovechar el uso de biomasa microbiana proveniente de microalgas de diversos géneros para probar sus propiedades como agente removedor de metales pesados, recuperador de metales preciosos, y agente antioxidante. Los métodos utilizados consistieron en la recuperación de la biomasa por filtración a vacío y su posterior secado para homogenizarla. Se utilizaron 10 mg de Biomasa para cada bioensayo de remoción que consistió en poner en contacto la misma con 10 ml de las soluciones de plata cadmio o plomo a diferentes concentraciones y ph durante 24 horas a temperatura constante de 25 C y agitación de 250 rpm. Al final del ensayo se filtraron las muestras con membranas de nitrocelulosa de 0.45 µm y se analizaron por Espectroscopia de Absorción Atómica para determinar la concentración de metal removido. Para la recuperación de la plata se llevó a cabo una digestión ácida con HNO 3 al 3% durante 2 horas con agitación constante de 250 rpm a temperatura ambiente. En el caso de los ensayos de actividad antioxidante se siguió el método descrito por Brand-Williams y colaboradores. Para las pruebas de remoción de Plomo y Cadmio, las cepas demostraron hasta un 75% de remoción en 2 h de contacto, trabajando con condiciones de 250 rpm y a una temperatura de 30 C. En el ensayo de recuperación de plata, la biomasa de las algas permitió una eficiente remoción de plata en las tres concentraciones del metal, así como en los 3 diferentes ph utilizados. Así mismo, el proceso de recuperación permitió obtener hasta un 35% de la plata adsorbida por la biomasa en experimentos ejecutados a diversas concentraciones de plata desde 10 hasta 160 ppm. Dos géneros de algas presentaron además una eficiente actividad antioxidantes de acuerdo al ensayo con el DPPH. 132

134 CT-BA-70 ESTRATEGIAS PARA EL MANEJO INTEGRAL DE RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS EN EL MUNICIPIO DE PUEBLA Ramírez Castillo María Leticia 1, Cuautle Tecanhuey Gerardo 1, Torres Aguilar Rosendo 1, Pérez Hidalgo Luis Felipe 1, Murillo Murillo Misael 2 1 Universidad Politécnica de Puebla, Tercer carril del Ejido "Serrano" S/N, San Mateo Cuanalá Municipio Juan C. Bonilla, Puebla CP Instituto Tecnológico de Puebla, Departamento de Postgrado, Avenida Tecnológico, Col. Maravillas, Puebla CP 72202, Puebla. La generación de residuos representa una gran problemática ambiental en todo el mundo, es por eso que a través del tiempo se han ido creando diversos métodos de tratamiento y/o disposición final. Actualmente, los más empleados a nivel mundial son, por orden de aparición, los rellenos sanitarios, la incineración, el reciclaje y el composteo. Los rellenos sanitarios son la forma más utilizada para disponer la basura en nuestro país, por lo que existen millones de toneladas de basura confinadas bajo el subsuelo nacional que, en menor o mayor grado, están emitiendo gases a la atmosfera y lixiviados hacia el subsuelo; lo anterior representa riesgos potenciales que van desde incendios hasta contaminación de los acuíferos. De acuerdo al Programa Institucional de la SEMARNAT del Estado de Puebla, hasta 2004, en Puebla (con una población de 5.5 millones de habitantes) se generaban un promedio de residuos sólidos de 4670 ton/día. En el Estado existen 15 rellenos sanitarios (planeándose la construcción de otros 7), que sólo atienden al 62% de la población, confinando sólo el 55% de los residuos generados, sin tener un control sobre el porcentaje restante. Asimismo, del total de 217 municipios, sólo 55 depositan en rellenos. Los datos anteriores nos muestran la necesidad de un verdadero programa de gestión de basura en el Estado para evitar la construcción de más rellenos y aumentar la vida útil de los existentes, pudiéndose aprovechar los residuos orgánicos e inorgánicos. Este trabajo presenta la integración de las estrategias de composteo y digestión anaerobia para el manejo de los residuos sólidos orgánicos, los cuales representan el 50% de los residuos sólidos totales. Se diseñaron y construyeron prototipos de composteo con aireación forzada y lombricomposteo de 1 tonelada, así como un digestor anaerobio de 900 litros, los cuales se encuentran actualmente en proceso de evaluación. Los prototipos cuentan con sistemas de monitoreo ya que el estudio sistemático y detallado de estos procesos y su posible acoplamiento en casos específicos disminuirá el empirismo con el que se han manejado. El conocimiento generado constituirá una base para la gestión integral de los residuos sólidos orgánicos de nuestro país. 133

135 CT-BA-71 REMOCIÓN DE PLOMO Y CADMIO DE SOLUCIONES ACUOSAS POR BIOSORCIÓN EN ASERRÍN DE PINO Cortés Martínez Raúl 1, Hidalgo Vázquez Aura Roxana 2, Martínez Flores Héctor Eduardo 1, Cortés Penagos Consuelo de Jesús 1 1 Facultad de Químico Farmacobiología. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Tzintzuntzan 173 Col. Matamoros, Morelia, Michoacán, México. 2 Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Edif. B1, CU, Morelia, Michoacán, México. La contaminación del agua por metales pesados como el cadmio y plomo, entre otros, es uno de los problemas ambientales más severos, debido a que éstos provienen de los desechos acuáticos de varios sectores industriales. Dichos metales se acumulan en los organismos vivos causándoles enfermedades y desórdenes en su funcionamiento, e incluso pueden llegar a introducirse en la cadena trófica. Por ello, es importante desarrollar e implementar tecnologías de tratamiento que sean eficientes y económicamente factibles para su remoción de las aguas de desecho. El proceso de biosorción, utilizando biosorbentes de bajo costo a partir de desechos agroindustriales puede ser efectivo para combatir este problema. El objetivo de este trabajo fue evaluar la capacidad de retención de metales pesados de residuos provenientes del aprovechamiento de la madera, aserrín de pino, habilitándolo como biosorbente en operaciones de adsorción para el tratamiento de aguas con altos contenidos de metales. Para llevar a cabo lo anterior, se colectó el aserrín de pino y se sometió a un pretratamiento para eliminar impurezas; posteriormente, se seleccionó un tamaño de partícula apropiado (1mm) para la realización de los experimentos de adsorción. Las pruebas de adsorción se realizaron mediante experimentos de contacto tipo lote con soluciones de cadmio y plomo y muestras de dicho biosorbente, agitando a 120 rpm a diferentes tiempos de contacto y concentraciones de la solución, para así obtener los datos de cinética y equilibrio (isotermas) de biosorción en cada uno de los sistemas metal-biosorbente en particular. Las soluciones sobrenadantes se analizaron para cada uno de los metales por espectrofotometría de absorción atómica. Cabe mencionar, que estos experimentos se realizaron a diferentes temperaturas de la solución acuosa para determinar el efecto de este parámetro en la biosorción. En cada una de las cinéticas de biosorción se observó que la cinética es muy rápida, ya que más del 80% de la adsorción se lleva a cabo en los primeros 5 minutos de contacto, y se alcanza el equilibrio en aproximadamente 10 min. Asimismo, se observó una mayor afinidad por el Pb en comparación con Cd en las isotermas de biosorción. Se puede concluir que los residuos del procesamiento de la madera (aserrín de pino) tiene el potencial para ser utilizados de manera altamente eficiente como adsorbentes en procesos de tratamiento por biosorción de metales pesados de aguas contaminadas. 134

136 CT-BA-72 ANALISIS DEL SAUCE LLORON EN SUELO CONTAMINADO CON DIESEL Bayona Tosca Ricardo, Gorgorita Soberano Johana del Carmen, Romellon Cerino Mario José, Guzman Lopez Isela Magali, Hernández Hernández Mercedes, Mendoza de la Cruz Manuel, Perez Barahona Diana Arlyne Instituto Tecnologico de Villahermosa. Carretera a Frontera Km. 3.5 Cd. Industrial Villahermosa, Tabasco, México Tel. (993) , , Es conocida la capacidad del Sauce llorón de sobrevivir en suelos contaminados con hidrocarburos e incluso se pueden usar como barrera protectora por su capacidad de recircular agua y transpirarla por los poros de sus hojas; capacidad que se aprovecha para tratar suelos contaminados por hidrocarburos. El propósito de este proyecto es observar en que porcentaje de suelo contaminado por diesel es capaz de sobrevivir el Sauce llorón. Se prepararon cubetas con suelo contaminado con diesel al 25%, 30%, 35% y 40%; además de una cubeta testigo. A cada cubeta se le sembró un árbol de Sauce llorón, los cuales se procuraron fuesen del mismo tamaño. El Sauce llorón con 25% de diesel se puso triste durante los primero días y sus hojas se tornaron amarillas, los demás Sauces se empezaron a marchitar de forma completa. El Sauce llorón de la cubeta testigo es el primero que empezó a retoñar con sus hojas nuevas. Pasado los primeros 10 días de iniciado el proyecto los Sauces llorón en suelo contaminado con 25%, 30% y 35% presentaron signos de hojas nuevas (retoños), el Sauce llorón en la cubeta con 40% empezó a retoñar a pasados los 25 días. Se observa un crecimiento lento en todos los Sauces llorón sembrados en suelo contaminado con el diesel pero hasta ahora han logrado sobrevivir los arboles y su talle no ha disminuido, estos tienen una altura promedio de un metro. El Sauce llorón aun joven puede usarse para la fitoremediación. 135

137 CT-BA-73 BIODEGRADACIÓN DE BPCS ALTAMENTE CLORADOS Y SUS DERIVADOS (NH 2 )X-BPCS UTILIZANDO CONSORCIOS MICROBIANOS AISLADOS DE MATRICES AMBIENTALES Robles Martínez Héctor Alfredo 1, Nevarez Morillon Guadalupe Virginia 2, Cuevas Rodríguez Germán 3 1 Unidad Académica de Ingeniería 1, Universidad Autónoma de Zacatecas. 2 Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Chihuahua. 3 Facultad de Ingeniería Civil, Universidad de Guanajuato. Este trabajo de investigación se enfoca principalmente en la eliminación de residuos industriales peligrosos con altos contenidos de bifenilos policlorados (BPCs). Para ello, se implementó un procedimiento mediante el cual aceites dieléctricos con BPCs y triclorobencenos (TCBs) fueron aminados. Esta modificación permitió su biodegradación promovida por microorganismos aislados de matrices ambientales. La aminación de estos aceites dieléctricos se llevo a cabo con un tratamiento químico consistente en una inducción de grupos nitro a las moléculas presentes en los aceites mediante la técnica de mezcla ácida propuesta en Gorbunova et al., (2001) y una posterior reducción del grupo nitro al grupo amino utilizando el método de reducción de Bellamy F.D., Ou K., (1984). Con los aceites dieléctricos industriales y sus derivados aminados, utilizando una técnica de enriquecimiento selectivo, fueron aislados de suelos contaminados con aceites y aguas residuales consorcios microbianos capaces de tolerar y/o degradar a esos compuestos. Estos aceites dieléctricos industriales y sus productos aminación fueron tratados con los microorganismos aislados de matrices ambientales en ensayos de degradación biológicos. Estas pruebas revelaron que el aceite dieléctrico industrial altamente clorado no es degradado por influencia de microorganismos, en tanto que los productos de su aminación se degradaron por influencia microbiana en porcentajes mayores al 54 %. 136

138 CT-BA-74 INFLUENCIA DEL NITRÓGENO SOBRE LA MIGRACIÓN DE ATRAZINA EN SUELO Guillén Garcés Rosa Angélica 1, Hansen Anne M. 2, Van Afferden Manfred 2 1 Universidad Politécnica del Estado de Morelos 2 Instituto Mexicano de Tecnología del Agua Boulevard Cuauhnáhuac #566, Col. Lomas del Texcal, Jiutepec, Morelos. CP / Tels/fax (777) La atrazina es un herbicida ampliamente usado para eliminar hierba de hoja ancha en cultivos de maíz, sorgo, caña de azúcar, frijol, soya, piña, plátano, entre otros. Debido a sus características fisicoquímicas, movilidad y persistencia en el ambiente, a nivel mundial se ha considerado un contaminante orgánico persistente, prohibiendo y restringiendo su uso en países de la Unión Europea, Canadá y Estados Unidos. Sin embargo, en países de Asia, África y Latinoamérica, el uso de atrazina no está restringido ni prohibido. Se ha determinado que la atrazina es fuente de nitrógeno para los microorganismos, por lo que la presencia de fertilizantes nitrogenados en el suelo, inhibe la mineralización de este herbicida, proceso importante en la disipación y migración de este herbicida en el ambiente. Hasta este momento, sólo se ha determinado que la inhibición del proceso de biodegradación de atrazina se debe a la presencia de fuentes de nitrógeno alterna, sin tener en cuenta el grado de concentración de nitrógeno. Por tanto, el presente trabajo, tiene como objetivo principal evaluar la influencia de diferentes concentraciones de nitrógeno, incluyendo las similares e inferiores a la recomendación de aplicación en campo que van desde 120 a 250 kg de N ha -1, sobre la migración de atrazina en suelos de zonas tropicales de México. 137

139 CT-BA-75 CINÉTICA DE BIOSORCIÓN DE FLUORUROS CON RESIDUOS DE GUAYABA (Psidium guajava) Y TAMARINDO (Tamarindus indica) EN SOLUCIONES ACUOSAS Alfaro Cuevas Villanueva Ruth 1, Valencia Leal Selene Anaid 1, Orantes Ávalos Julio César 1, Cortés Martínez Raúl 3 1 Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Edif. B1, CU, Morelia, Michoacán, México. 2 Facultad de Ingeniería Civil. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Edif. C, CU, Morelia, Michoacán, México. 3 Facultad de Químico Farmacobiología. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Tzintzuntzan 173 Col. Matamoros, Morelia, Michoacán, México. El agua es uno de los compuestos esenciales para la subsistencia de todas las formas de vida; sin embargo, su disponibilidad para el consumo humano es limitada. Aunado a ello, la calidad con que éstas son suministradas a la población, son un factor de riesgo para la salud. Particularmente, la contaminación por fluoruros (F-) disueltos en agua subterránea destinada al consumo humano es un problema epidémico en el mundo, ya que varios países han reportado la severidad de la ingestión de agua con fluoruros, entre ellos México. La normatividad nacional e internacional recomiendan una concentración máxima para los fluoruros en agua potable de 1.5 mg/l, aunque el actualmente se está considerando reducir aún más este límite por sus efectos nocivos. Por ello, es importante desarrollar e implementar tecnologías de tratamiento que sean eficientes y económicamente factibles para su remoción de las aguas. El proceso de biosorción utilizando biosorbentes de bajo costo a partir de desechos agroindustriales puede ser efectivo para combatir este problema. El objetivo de este trabajo fue evaluar la cinética de remoción de fluoruros de soluciones acuosas con residuos provenientes de productos agrícolas, con el propósito de habilitar dichos residuos como biosorbentes en operaciones de adsorción para el tratamiento de aguas con concentraciones elevadas de fluoruros. Para llevar a cabo lo anterior, se colectaron semillas de guayaba y cáscaras de tamarindo provenientes de una industria productora de dulces a base de pulpas de frutas y se sometieron a un pretratamiento para eliminar impurezas; posteriormente, se seleccionó un tamaño de partícula apropiado (1mm aprox.) para la realización de los experimentos de cinética de adsorción. Estas pruebas se realizaron mediante experimentos de contacto tipo lote con soluciones de fluoruros a 5 mg/l y muestras de cada biosorbente, agitando a 60 y 100 rpm y a diferentes tiempos de contacto, para así obtener los datos de cinética de biosorción en cada uno de los sistemas en estudio. Las soluciones sobrenadantes se analizaron por el método potenciométrico para fluoruros. Los resultados mostraron que la cinética es rápida, ya que casi el 80% de la adsorción se lleva a cabo en los primeros 25 minutos de contacto, y se alcanza el equilibrio aproximadamente a los 60 min. Asimismo, se observó una mayor afinidad de los residuos de tamarindo por los fluoruros comparando con las semillas de guayaba. Los datos experimentales fueron ajustados a diferentes modelos empíricos de cinética reportados en la literatura, indicando que la cinética de biosorción de fluoruros en estos materiales puede ser descrita por el modelo de pseudo segundo orden, indicando también que el posible mecanismo de retención de fluoruros es la quimisorción. 138

140 CT-BA-76 AISLAMIENTO E IDENTIFICACIÓN DE CEPAS FÚNGICAS DE SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS Anaisell Reyes Cesar, Absalón Ángel, Cortés-Espinosa Diana V. CIBA-IPN Tlaxcala. Carretera estatal Tepetitla de Lardizabal- Santa Justina Ecatepec Km 1.5 CP 90700, Tepetitla de Lardizabal, Tlaxcala, México Tel: +52 (55) Ext Los hidrocarburos aromáticos policiclicos (PAHs) son compuestos formados por dos o más anillos bencénicos, son producidos por fuentes naturales pero principalmente por actividades antropogénicas relacionadas a la extracción, la transformación y transporte del petróleo. El impacto ambiental de este tipo de compuestos, principalmente en suelos y sedimentos se debe a que son altamente recalcitrantes, poseen un alto potencial de bioacumulación por su baja solubilidad y han sido catalogados como carcinogénicos y genotóxicos. La biorremediación es una tecnología que se ha desarrollado para la recuperación de sitios contaminados a través de sistemas enzimáticos producidos por microorganismos, tales como bacteria, hongos y actinomicetos. Para acelerar los procesos de biorremediación se usa la bioumentación que consiste en agregar al sistema de remediación, microorganismos seleccionados por su capacidad de degradar compuestos tóxicos, estos son previamente acondicionados para asegurar su permanencia dentro del sistema de remediación sin ser desplazados por los microorganismos autóctonos del suelo. Por sus características de producir enzimas extracelulares en cultivo sólido, los hongos se han considerado como una alternativa para ser aplicados como aceleradores de procesos de biorremediación de suelos. Los hongos de pudrición blanca producen sistemas enzimáticos que tienen la característica de oxidar una gran gama de compuestos arómaticos tales como los PAHs, pero debido a que su hábitat natural es la madera en descomposición son inhibidos en suelo por la microflora autóctona. Por lo que es importante contar con hongos aislados de suelos contaminados que tengan la capacidad de crecer y degradar altas concentraciones de compuestos tóxicos tales como los PAHs para que sirvan como aceleradores. Por lo que el objetivo de este trabajo consiste en aislar e identificar cepas fúngicas de suelos contaminados con petróleo crudo para su aplicación en sistemas de biorremediación de suelos. El muestreo se llevo a cabo a diferentes profundidades de suelo en medio YPG y Czapek ambos con una concentración de 100 µg/ml de ampicilina. El aislamiento primario se realizo en medio mínimo y YMG con petróleo crudo para seleccionar a los hongos. La purificación de las cepas se llevo a cabo en PDA y EMA. Para la identificación de las cepas aisladas se realizaron microcultivos y por la técnica de ITS, para lo cual se hizo extracción de DNA de cada cepa y con cebadores específicos se amplificaron por PCR los fragmentos correspondientes a una región conservada 18s. Se aislaron 37 cepas fúngicas cuyo microcultivo indico la presencia en su mayoría del género Aspergillus, Neurospora y Penicillium para complementar la identificación el alineamiento de las secuencias ITS obtenidas sirvieron para identificar las cepas hasta su especie, siendo algunas: Aspergillus terreus, Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus, Talaromyces spectabilis y Scedosporium apiospermum entre otras. 139

141 CT-BA-77 EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD REMOCIÓN DE CROMO (VI) EN CULTIVOS EN LOTE POR BIOPELICULAS BACTERIANAS EN TEZONTLE Concha Guerrero S. I., Piñón Castillo H. A., Martínez Palacios C. E., Gutiérrez Corona J. F., Reyna López G. E. División de Ciencias Naturales y Exactas, Departamento de Biología, Universidad de Guanajuato. Apartado Postal 187, Guanajuato, Gto., C.P , México. Teléfono: (473) Ext. 8177, Fax: (473) Ext.8153, En Guanajuato existen varias industrias que generan desechos con elevados contenidos de cromatos, como la del cromado y la del curtido; en estos sitios existen comunidades microbianas que han desarrollado capacidades extraordinarias para permanecer en estos ambientes, las que podrían usarse para establecer un sistema de limpieza de los desechos. Se ha descrito que la formación de biopelículas confiere una mayor resistencia a los microorganismos cuando son expuestos a contaminantes [1]. Las biopelículas son comunidades celulares de microorganismos, embebidas en una matriz polisacárida altamente hidratada, adherida sobre superficies biológicas o inertes y comunicadas con el exterior mediante canales de agua. [2] En el grupo de trabajo contamos con varias cepas bacterianas, resistentes a Cr(VI), y con capacidad para formar biopelículas. Conocemos que en una de estas cepas la resistencia a Cr(VI) es mayor cuando forma biopelículas que cuando se encuentra como células planctónicas. Por ello hemos realizado experimentos para determinar la capacidad de esta cepa para remoción de Cr(VI) en cultivos en lote, la viabilidad celular después de ser expuestas a diferentes concentraciones del contaminante, además de determinar si el proceso por el cual reduce cromo lo hace por transformación o por adsorción. Mostraremos también los resultados de un diseño experimental con el uso de tezontle recubierto con las biopelículas para el tratamiento de efluentes contaminados con cromatos. Presentaremos los datos que confirman que la bacteria con la que trabajamos pertenece al género Pseudomonas, puede resistir hasta 300 ppm de Cr(VI) cuando se encuentra como biopelícula y reduce 100 ppm en 36 h. [1]. Donlan R.M. y Costerton J.W Biofilms survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. Clin. Microbiol. Rev. 15: [2]. Piñón-Castillo H. Tesis doctoral en proceso. 140

142 CT-BA-79 EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE TWEEN 80 SOBRE LA BIODEGRADACIÓN DE HIDROCARBUROS DE PETRÓLEO PRESENTES EN UN SUELO MINERO CONTAMINADO Cisneros de la Cueva Sergio 1, López Miranda Javier 1,2, Medrano Roldán Hiram 1, Soto Cruz Nicolás Oscar 1, Solís Soto Aquiles 1 1 Instituto Tecnológico de Durango. Blvd. Felipe Pescador 1630 Ote. COL. Nueva Vizcaya. Cp 34080, Durango, Dgo. 2 Efecto de la concentración de Tween 80 sobre la biodegradación de hidrocarburos de petróleo presentes en un suelo minero contaminado INTRODUCCIÓN Entre los procesos de biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos de petróleo se encuentra la bioestimulación de la microflora autóctona nativa asistida por surfactantes( Prince, 2002). Los surfactantes se utilizan para incrementar la solubilidad de los contaminantes orgánicos hidrofóbicos como hidrocarburos de petróleo (HTPs). El Tween 80 posee una baja CMC (concentración micelar critica) lo que permite la formación de micelas a bajas concentraciones de surfactante, el cual puede ser absorbido por el suelo y degradado por los microorganismos mejorando así la degradación de los hidrocarburos (Ghosh 1997).El presente estudio tiene por objetivo determinar el efecto de la concentración de Tween 80 sobre la biodegradación de hidrocarburos de petróleo presentes en un suelo minero contaminado MATERIALES Y MÉTODOS Se utilizo un suelo minero contaminado con 33616,17 ppm de hidrocarburos de petróleo, proveniente de la unidad minera San Antonio ubicada en Tayoltita Municipio de San Dimas en Durango. el cual fue colocado en columnas de 50 cm de altura y 14 cm de diametro en donde se determino el efecto del Tween 80 probando diferentes concentraciones 2%,1.5%,1%, 0.5% y 0. Para cada tratamiento se mantuvieron las siguientes condiciones de proceso: ph = 7, incorporación de aire al medio (1vvm ),agregar Hexadecano al 1% manteniendo estas condiciones por un periodo de 60 días. Los datos obtenidos se analizaron por el procedimiento de ANDEVA con el software statitica versión 6.0. RESULTADOS Se alcanzó un porcentaje de remoción de hidrocarburos de 32%, este fue para el tratamiento que tenia una concentración de Tween 80 de 0,5% así como también se observo que el tratamiento al cual no se añadió Tween 80 también presento un buen porcentaje de remoción de hidrocarburos siendo este de 26.5%.De acuerdo a los resultados anteriores, la eficiencia Tween 80 es mayor a bajas concentraciones que a altas concentraciones esto se debe a que el Tween 80 por tratarse de un surfactante, altas concentraciones puede dañar las paredes celulares de microorganismos (Ghosh 1997). CONCLUSIONES La adición de Tween 80 en bajas concentraciones aumenta la solubilidad de los hidrocarburos en la fase líquida y la adhesión de las bacterias a la superficie hidrofóbica del suelo. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Prince Roger C Encyclopedia of Environmental Microbiology. 2. Ghosh, M. M Kinetic considerations in surfactant-enhanced bioavailability of soil-bound PAH. 2:

143 CT-BA-80 EVALUACIÓN DE LA TOXICIDAD DE RIPIOS DE PERFORACIÓN CON LA MICROALGA MARINA Chaetoceros sp (BACILLAROPHYCEAE) Hernández Vanesa, Pereira Carlos, Peña Carolina PDVSA Intevep, Los Teques, estado Miranda, Venezuela Gerencia Funcional de Ambiente e Higiene Ocupacional Las actividades petroleras en áreas costa afuera generan gran cantidad de ripios de perforación, los cuales podrían ser liberados al ambiente de forma accidental, ocasionando impactos negativos sobre los organismos marinos. Uno de estos impactos lo produce la fracción soluble de los fluidos y ripios de perforación, cuando son preparados con base en agua de mar. Para evaluar este efecto, se seleccionó a una especie de Chaetoceros sp, típica de los ecosistemas marinos de Venezuela, en los cuales se realizan actualmente operaciones de exploración y producción de hidrocarburos y gas. En este trabajo, se seleccionaron ripios de perforación provenientes de diferentes estratos o formaciones geológicas de dos pozos ubicados en la costa oriental del estado Sucre. Fue evaluada la fracción soluble de los ripios (WSF, por sus siglas en inglés), preparada según lo establecido en el Código Federal de Regulaciones de Estados Unidos de Norteamérica (Sección 40, Parte 435), mediante el método descrito en la norma ISO La sensibilidad de la microalga frente a cromo VI fue evaluada y comparada con presentada por la especie Skeletonema costatum en las mismas condiciones de experimentación. Como resultado, se obtiene que las fracciones solubles de todos los ripios evaluados presentan ausencia de toxicidad (Grado 0 en la escala de toxicidad del GESAMP para el ambiente marino) con esta especie (EC50 > 1000 mg/l) y por lo tanto se predice un bajo riesgo ambiental para los organismos de la columna de agua de estos ecosistemas. Palabras Clave: Chaetoceros sp., fluidos de perforación, toxicidad, costa afuera 142

144 CT-BA-81 ALGAS VS BACTERIAS GENÉTICAMENTE MODIFICADAS EN LA REMOCIÓN DE Pb Y Cd Almaguer Cantú Veronica 1, Morales Ramos Lilia H. 1, Arevalo Niño Katiushka 1, Garza González Ma.Teresa 2 1 L1,Intituto de Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas, UANL, Ave. Barragán s/n, Cd. Universitaria, C.P San Nicolás de los Garza, N.L., México. 2 Laboratorio de Biotecnología, Facultad de Ciencias Químicas, UANL, Ave. Pedro de Alba s/n, Cd. Universitaria, C.P San Nicolás de los Garza, N.L., México La contaminación causada por metales pesados es uno de los problemas ambientales más severos por lo que es necesario encontrar una solución a este importante problema. El presente trabajo está basado en las nuevas tecnologías de fácil implementación y adaptación para la recuperación de metales en solución, el cual compara dos sistemas diferentes para la remoción de Pb(II) y Cd(II) uno de ellos utilizando biomasa del alga Chlorella sp inmovilizada en alginato de calcio y el otro la biomasa de la bacteria E. coli modificada genéticamente con el gen de la metallotioneína I de ratón (pmt-thio) también inmovilizada en alginato de calcio para aumentar la capacidad de remoción trabajando por lotes. Las cinéticas de remoción, la capacidad de sorción y porcentajes de remoción fueron determinados. La influencia de la concentración del metal fue analizada en términos de los modelos matemáticos descritos por Langmuir y Freundlich. La capacidad de sorción aumento conforme se aumento la concentración del metal en solución. Para las solución que contiene 300 mg/l de metal, se observa que la capacidad de sorción fue ±1.094 mgcd/gchlorella., ±2.292 mgcd/gpmt- Thio y ±2.478 mgpb/gchlorella, ±4.245 mgpb/gpmt-thio. Se encontró que el modelo de Langmuir es el que mejor ajusta a los datos experimentales. Las constantes de Langmuir para Chlorella sp. fueron qmax=285.72(mgpb/g), b=0.0276(l/mgpb), qmax=103.65(mgcd/g) y b=0.0005(l/mgcd) mientras que para pmt-thio fueron qmax=28.141(mgpb/g), b=0.113(l/mgpb), qmax=24.272(mgcd/g) y b =0.019(l/mgCd). La biomasa del Alga muestra tener mayor capacidad de sorción que la biomasa bacteriana a pesar de la modificación genética. Este estudio demuestra que la biomasa del alga Chlorella sp alcanza eficiencias mayores al 90% en la remoción de Pb(II) y mayores al 75% en Cd(II) comparada con el nuevo sistema de ingeniería genética basado en la exaltación de la capacidad de remoción de E. coli, por lo que la biomasa del alga Chlorella sp. puede ser considerada como un biomaterial efectivo para la recuperación de metales en solución. 143

145 CT-BA-82 ALGAS INMOVILIZADAS UTILIZADAS COMO BIOSORBENTES DE METALES PESADOS Almaguer Cantú Verónica 1, Garza González Ma. Teresa 2, Saenz Tavera Isabel del Carmen 3, Liñan Montes Adriana 3 1 Instituto de Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas, UANL. 2 Laboratorio de Biotecnología, Facultad de Ciencias Químicas, UANL. 3 Laboratorio de Análisis Instrumental, Facultad de Ciencias Químicas, UANL. La mayor parte del desarrollo industrial en el norte del país tiene que ver con actividades de la industria metal-mecánica en las cuales el uso de aleaciones metálicas son materia prima de dichas actividades. Este tipo de actividad demanda un uso excesivo de metales pesados en todos sus procesos, por lo que la recuperación de metales de sus aguas de desecho ha abierto un amplio panorama de estudio para las tecnologías más amigables con el ambiente, tal es el caso de la biosorción de metales utilizando biomateriales que tengan la capacidad de atrapar los iones metálicos de soluciones acuosas. En este ámbito las algas, al ser microorganismos acuáticos, ofrecen una potencial contribución a la remoción de metales en solución. En este estudio se presenta un análisis comparativo del uso de dos diferentes algas, Chlorella sp. y Spirulina sp., ambas fueron aisladas de efluentes contaminados, para la biosorción de plomo (II) y cadmio (II). El sistema de sorción que se trabajo para ambas fue inmovilizando su biomasa en alginato de calcio al 3 % y se realizaron cinéticas de adsorción en sistema por lotes donde las condiciones de operación fueron ph ligeramente ácido (5-6) y temperatura de 25 C. Además se realizaron las isotermas de adsorción variando la concentración inicial de 0 a 500 mg/l de cada metal. Los resultados obtenidos en la cinética de adsorción ajustan a una cinética de segundo orden lo cual comprueba el fenómeno de transferencia de masa. Mientras que las isotermas de adsorción ajustan al modelo matemático descrito por Langmuir que se fundamenta en una adsorción formando una monocapa. Los valores de capacidad de adsorción máxima para Chlorella sp. en la sorción de cadmio fue de mg/g y para plomo fue de mg/g, mientras que para Spirulina sp. en la sorción de cadmio fue de mg/g y para plomo fue de mg/g. A partir de estos resultados se puede corroborar que las algas son un sistema potencial y de bajo costo para su aplicación en la remoción y recuperación de metales pesados. 144

146 CT-BA-83 FORMACIÓN, IDENTIFICACIÓN Y DESARROLLO DE UN CONSORCIO BACTERIANO PARA DEGRADACIÓN DE HIDROCARBUROS EN SUELOS CONTAMINADOS POR EL DERRAME DE LA LÍNEA DE FLUJO DEL POZO SACHA 161 EN EL CANTÓN JOYA DE LOS SACHAS Erazo Roberto, Bravo Verónica, Serrano Pablo, Chávez Carlos, Veloz Nancy Centro de Servicios Técnicos y Transferencia Tecnológica Ambiental (CESTTA), de la Escuela Superior Politécnica del Chimborazo; Riobamba, Ecuador. Para realizar la remediación del suelo petrolizado del pozo Sacha 161 en el cantón La Joya de los Sachas, en la Proviencia de Orellana, se optó por aplicar la técnica de bioaumentación en tratamientos de suelos desarrollando un consorcio bacteriano específico para este sector. Muestras de suelo para análisis microbiológico, fueron tomadas del sitio afectado, las cuales fueron procesadas realizando siembras sucesivas en medios de cultivo hasta lograr el aislamiento de 30 cepas bacterianas, las que fueron sometidas a pruebas específicas para determinar sus características útiles para ser utilizadas en procesos de biorremediación en suelos. La primera prueba aplicada fue la determinación de actividad emulsificante donde nueve cepas bacterianas que dieron resultados positivos. La segunda prueba aplicada fue la determinación de la actividad degradativa, donde ocho cepas dieron resultados positivos. Las cepas con resultados positivos en las dos pruebas anteriores fueron sometidas a un ensayo de antagonismo para determinar su crecimiento en armonía o la existencia de alguna cepa inhibidora del crecimiento del resto. Como resultado de este análisis, se obtuvieron tres cepas antagónicas que fueron descartadas pese a poseer características adecuadas para degradar hidrocarburos. Finalmente se realizaron pruebas de identificación a las seis cepas que cumplieron con todas las características requeridas para formar un consorcio bacteriano. Los parámetros estudiados para lograr la identificación fueron: motilidad, reacción indol, licuefacción de la gelatina, citrato, voges proskauer, rojo de metilo, catalasa, úrea, oxidación y fermentación de la glucosa. Esto permitió determinar que las cepas bacterianas seleccionadas eran en su totalidad del género Bacillus y de las especies: circulans, subtilis, maceran y brevis. Las cepas bacterias descritas son propias de la ecología de la zona donde se obtuvieron las muestras y adicionalmente no representan riesgos significativos para la salud de personas, animales o plantas pudiéndose inocular el consorcio bacteriano en el suelo contaminado de Sacha 161. Una vez obtenido el consorcio bacteriano se desarrolló un proceso de fermentación para obtener un inóculo degradador para ser aplicado en los procesos de biorremediación a gran escala. Se realizaron recuentos periódicos durante el proceso de masificación del consorcio bacteriano donde se determinaron poblaciónes de 15*10 9 UFC/mL después de 13 horas de fermentación. Una vez aplicado el inóculo en los tratamientos a escala productiva, pruebas de campo determinaron una población bacteriana de 6*10 7 UFC/g. Las tasa de degradación de hidrocarburos calculadas en los tratamientos estuvieron entre 46%/mes y 53%/mes y la degradación total entre 74% y 97%. 145

147 CT-BA-84 CINÉTICA DE LA BIODEGRADACIÓN DE PLAGUICIDAS DEL TIPO PIRETROIDE MEDIANTE BACTERIAS PSICRÓFILAS Perea Vélez Yazmin Stefani, Salvador Jaime Antonio, Silveti Loeza Ángel, Martínez Gómez Miriam Araceli, Mendoza Hernández José Carlos Benemérita Universidad Autónoma de Puebla El estudio de la biodegradación de los plaguicidas que es un proceso natural, cuya estrategia es la degradación de un producto químico o xenobiótico por un organismo para su propia supervivencia, es de gran interés actualmente. La mayor parte de estos microorganismos trabajan en el ambiente natural pero algunas modificaciones en las condiciones ambientales, sustratos o variabilidad genética pueden ayudar a que los microorganismos degraden de manera más eficaz el plaguicida en un tiempo menor. Las bacterias de Pseudomonas sp., Burkhordelia sp., Acinetobacter sp., se propagaron en caldo Luria Bertani por 24 h a una temperatura de 20 C. El crecimiento bacteriano de cada cepa se ajustó con buffer de fosfatos para obtener una densidad óptica de 0.2 de Absorbancia a 600 nm equivalente aproximadamente a células/ml. Para la degradación de plaguicidas con células planctónicas se colocan aproximadamente 2x10 6 bacterias/ml por cada 8 ml de medio mineral conteniendo 50 ppm de plaguicida (permetrina o cipermetrina) incubándolas a 20 C. Después de la inoculación se realizaron mediciones cada 5 días para realizar la cinética de biodegradación de los plaguicidas, centrifugando la muestra a rpm durante 15 minutos para realizar la lectura espectrofotométrica del sobrenadante mediante espectrofotometría UV/vis a 219.1nm para la cipermetrina, y a 220.5nm para la permetrina. Se realizó una cinética de crecimiento a partir de la biomasa mediante espectrofotometría UV/Vis a 600nm. Así mismo se realizó un análisis del sobrenadante mediante espectrofotometría de IR. Los resultados indican que en un periodo de 20 días la biodegradación del plaguicida permetrina fue del 95% para las cepas de Burkhordelia sp., y del 90% para Pseudomonas sp., y Acinetobacter sp., mientras que para el plaguicida cipermetrina la biodegradación que mostraron las cepas de Burkhordelia sp., fue del 90%, y para las cepas de Pseudomonas sp., y Acinetobacter sp. fue el 85%. Para ambos plaguicidas las cepas presentaron un aumento en el crecimiento, indicando que son capaces de usar a los plaguicidas de tipo piretroide (permetrina y cipermetrina) como única fuente de carbono a temperatura ambiente, en cortos periodos de tiempo. Lo anterior nos sugiere que estas cepas pueden ser usadas en procesos de biorremediación de aguas contaminadas con estos tipos de plaguicidas, sin invertir en fuentes de energía adicionales para realizar este proceso. 146

148 CT-BA-85 REMEDIACION DE SUELOS CONTAMINADOS CON ACEITE AUTOMOTRIZ POR INYECCION DE VAPOR Y COMPOSTEO Rodriguez Garcia Angel, Tebar Hernandez Eduardo David, Romellon Cerino Mario Jose, Medina Cano Julian Aihezer, Sanchez Salazar Hugo Enrique, Mayo De La Cruz Francisco Instituto Tecnologico de Villahermosa. Carretera a Frontera Km. 3.5 Cd. Industrial Villahermosa, Tabasco, México Tel. (993) , , Los talleres mecánicos establecidos en los municipios de nuestro país no cuentan con un adecuado tratamiento o disposición final del aceite automotriz usado que se recupera en el mantenimiento que se les da a los automóviles. Debido a esto se están contaminando cuerpos de agua y suelos a lo largo del país. La búsqueda de tecnologías baratas, amigables con el ambiente y de fácil acceso nos llevo a la realización de este proyecto. El objetivo general es desarrollar una técnica de remediación similar en efectividad a las utilizadas con equipos sofisticados. Para el desarrollo de este proyecto se emplearon 50 kilogramos de tierra negra con cascarilla de cacao y 10 litros de aceite automotriz recién vaciados del cambio de aceite de un automóvil de un taller mecánico. Se mezclo la tierra negra con el aceite automotriz usado y se dejo reposar por 48 horas, se envió la muestra de suelo a analizar a un laboratorio para conocer la concentración de hidrocarburo. Durante 15 días consecutivos se le inyecto vapor de agua por una hora al suelo contaminado, aproximadamente fueron 2 litros por día. Las siguientes 5 semanas solo se aireaba de forma manual por una hora para que la cascarilla de cacao se degradara de manera natural por acción de los microorganismos. La concentración inicial de hidrocarburo fracción pesada fue de ppm resultado obtenido según el procedimiento de la EPA-1684A-1996/EPA , después de 5 semanas de tratamiento la concentración de hidrocarburo fracción pesada es de ppm, lo cual nos indica una disminución de ppm de contaminante. Estos resultados proyectan una remediación total del suelo en aproximadamente 24 meses para cumplir con lo que establece la NOM-138-SEMARNAT/SS-2003, a un costo mínimo de tratamiento. La inyección de vapor a ayudado a que se separe parte del aceite automotriz usado del suelo y que las bacterias puedan metabolizarlo. 147

149 Biotecnología Algal Comunicaciones Orales 148

150 OR-BL-1 CULTIVO DE MICROALGAS OBTENIDAS DE CUATRO CIÉNEGAS COAHUILA, EN FOTOBIORREACTORES Toledo Cervantes Alma Lilia 1, Morales Ibarria Marcia 2, Revah Moiseev Sergio 2 1 Departamento de Biotecnología, Universidad Autónoma Metropolitana UAM-I 2 Departamento de procesos y tecnología, Universidad Autónoma Metropolitana UAM-C. Universidad Autónoma Metropolitana UAM-I. Av. San Rafael Atlixco Nº 186, Col. Vicentina, C.P , México DF, Tel. 01(55) El objetivo general de esta investigación fue caracterizar el crecimiento y la fijación de CO 2 en un fotobiorreactor de una comunidad de microalgas provenientes de Cuatro Ciénegas, Coahuila. El fotobiorreactor utilizado fue una columna de burbujas que se ubicó dentro de una cámara de fotoregulación. El volumen de operación fue de 2.5 L de medio BG11 que se inoculó con 20% v/v de una solución concentrada del cultivo. Se probaron flujos de la mezcla CO 2 -Aire de 0.8 y 0.4 vvm, a concentraciones del 5 y 10 % de CO 2 v/v. Las intensidades de luz ensayadas fueron 54.7, 94.4 y 134 µmol m -2 s -1. La comunidad inicial compuesta por microalgas de las divisiones Chlorophyta y Cyanobacteria se transformó en un cultivo de predominancia Chlorophyta. Se identificó morfológicamente a la microalga más abundante, la cual resultó pertenecer a la división: Chlorophyta, orden: Chlorococcales, familia: Coccomyxaceae, género: Ourococcus Grobety. Se obtuvieron concentraciones de biomasa de 6 g L -1 registrada cuando las condiciones fueron 134 µmol m -2 s -1, flujo de 0.4 vvm y CO 2 al 5%v/v. La máxima CE registrada fue 51.2 g L -1 d -1, a un flujo de 0.8 vvm, CO 2 al 10%v/v y 94.4 µmol m -2 s -1. Las tasas de fijación de CO 2 (PCO 2 ) y la productividad máxima (Pmax) obtenidas en este estudio, con Ourococcus sp. fueron PCO 2 de 0.92 y g L -1 d -1, respectivamente, estos valores son mayores que los obtenidos por algunas especies de microalgas utilizadas en la remoción de CO 2. Debido a que no se logró cerrar el balance de carbono es necesario continuar con las investigaciones, sin embargo algunos estudios han mostrado que solo una pequeña fracción (~3%) del carbono capturado en los fotobiorreactores se recupera como biomasa, indicando la existencia de otras rutas de conversión de CO 2 (Jacob-Lopes et al., 2009). Se realizaron extracciones de aceites en la biomasa obtenida y se determinó que las microalgas contienen entre 20-30% de aceites en relación a su peso seco, lo cual concuerda con lo reportado para otra especie de Ourococcus (27%) (Shifrin y Chisholm, 1981), por lo tanto se cree que puede tener potencial biotecnológico para la obtención de aceites. Jacob-Lopes E., Gimenes SC., Queiroz MI., Teixeira FT Biotransformations of carbon dioxide in photobioreactors. New Biotechnology. 25:(1) s279. doi: /j.nbt Shifrin NS., Chisholm SW Phytoplankton lipids: interspecific differences and effects of nitrate, silicate and light-dark cycles. J Phycol. 17:

151 OR-BL-2 FISIOLOGÍA FOTOSINTÉTICA DE LA MICROALGA Dunaliella tertiolecta EXPUESTA AL HIDROCARBURO BENZO[A]PIRENO Velazquez Pech Luz Maria 1, Guerra Rivas Graciela 2, Cordero Esquivel Beatriz 1, Garcia Mendoza Ernesto 1 1 CICESE (Centro de Investigación Cientifica y de Educación Superior de Ensenada). 2 Facultad de Ciencias Marinas-UABC (Universidad Autonoma de Baja California). El benzo [a] pireno es un hidrocarburo policíclico aromático (HPA) considerado como la novena sustancia más tóxica debido a sus propiedades mutagénicas y carcinogénicas; proviene de la combustión incompleta de la materia orgánica como resultado de la modificación química de compuestos aromáticos a altas temperaturas. Aunque se tiene información de las rutas de biodegradación de una gran variedad de compuestos tóxicos, existe muy poca evidencia de los efectos que los HPA tienen sobre especies de fitoplancton marino. En este trabajo se evaluó la eficiencia fotosintética (Fv/Fm) de la microalga Dunaliella tertiolecta, durante su exposición a diferentes concentraciones (3.0, 6.0, 9.0, 12.0 y 15.0 µg/ml) de benzo [a] pireno y posteriormente, durante un periodo de recuperación después de haber removido el hidrocarburo. Se analizó la viabilidad y el contenido de clorofila a de la microalga después de su exposición a las diferentes concentraciones del HPA. Los resultados obtenidos indicaron diferencias significativas (P<0.01) de la eficiencia fotosintética (Fv/Fm) de D. tertiolecta en los diferentes tratamientos (concentraciones y tiempos de exposición al benzo[a]pireno). En los tratamientos control (microalga y microalga+acetonitrilo), se tuvieron intervalos de Fv/Fm entre 0.76 a 0.77, los tratamientos que marcaron las diferencias fueron aquellos con las concentraciones del HPA de 6 a 15 µg ml-1 a las 1.30 h de exposición, con valores entre a En los ensayos de recuperación, los tratamientos control (microalga y microalga+acetonitrilo) presentaron valores entre a 0.812; todos los tratamientos con las diferentes concentraciones del HPA inician con valores entre y 0.733, y alcanzan valores hasta de de Fv/Fm (con 6,0 µg ml-1, a las 4 h de recuperación). Se presentó una relación inversamente proporcional del contenido de clorofila a con respecto a la concentración del benzo[a]pireno. 150

152 OR-BL-3 EVALUACIÓN DE LA BIOMASA DEL ALGA Chlorella sp. COMO BIOSORBENTE DE COLORANTES Garza González Ma. Teresa 1, Ordaz Alemán Roberto Carlos 1, Martínez Tristán Alejandra 1, Sáenz Tavera Isabel del Carmen 2, Soto Regalado Eduardo 3, Cerino Córdova Felipe de Jesús 1 Laboratorio de Biotecnología, FCQ-UANL 2 Laboratorio de Análisis Instrumental, FCQ-UANL 3 Laboratorio de Ingeniería Química, Facultad de Ciencias Químicas Universidad Autónoma de Nuevo León. Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León. CP 66400, México. En el presente trabajo se estudió la biomasa de Chlorella sp. como material biosorbente del colorante azul de metileno a partir de disoluciones acuosas sintéticas. Se determinaron las mejores condiciones de remoción de azul de metileno mediante un diseño de experimentos factorial variando tres parámetros (concentración de biomasa, temperatura y ph) en tres niveles. La cinética de remoción se ajustó a una reacción de pseudo segundo orden. La capacidad máxima de remoción resultó ser de 2000 mg/g y la eficiencia de la recuperación del colorante fue de 88%. 151

153 OR-BL-4 EFECTOS COMBINADOS DE LA IRRADIANCIA, TEMPERATURA Y CONCENTRACIÓN DE NUTRIENTES SOBRE EL CRECIMIENTO, CONTENIDO DE LÍPIDOS Y PROTEÍNAS DE DOS CEPAS DE Rhodomonas salina (WISLOUCH) HILL & WETHERBEE (1989) (Cryptophyta) Guevara Miguel 1,2, Gómez Patricia I. 1, Arredondo Vega Bertha O. 3 1 Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, Departamento de Botánica, Universidad de Concepción, Casilla 160-C, Concepción, Chile. 2 Instituto Oceanográfico de Venezuela, Departamento de Biología Pesquera, Universidad de Oriente Venezuela. 3 Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S. C. (CIBNOR), México Esta investigación evaluó los efectos combinados de la irradiancia, temperatura y concentración de nutrientes sobre el crecimiento y el contenido de lípidos y proteínas de dos cepas de la criptofita Rhodomonas salina. Las microalgas se cultivaron de modo discontinuo durante 20 días, en medio f/2 a 33 de salinidad. Se utilizó un diseño factorial 25 con las siguientes variables: concentración de nitrato [0,441 mm (N1) y 3,529 mm (N2)], concentración de fosfato [0,018 mm (P1) y 0,144 mm (P2)], temperatura [19 C y 29 C], irradiancia [100 mmol m -2 s -1 (baja irradiancia, BI) y 200 mmol m-2s-1 (alta irradiancia, AI)] y las cepas de microalgas (CS-174 y CS-24). Los recuentos de células se realizaron cada 24 horas y los datos se utilizaron para la determinación de los parámetros de crecimiento. Las proteínas, lípidos totales y ácidos grasos se analizaron durante la fase de crecimiento exponencial. Las cepas mostraron diferentes respuestas en la densidad celular máxima y en la acumulación de lípidos totales y perfil de ácidos grasos, cuando se sometieron a las mismas condiciones de cultivo. Sin embargo, para ambas cepas, los principales factores que influyeron en el crecimiento fueron las concentraciones de nitratos y fosfatos y la irradiancia. La tasa máxima de crecimiento específico (K = 0,6 div días -1 ) se obtuvo con la condición de N2-P2-AI. La densidad celular máxima mostró diferencias significativas entre los tratamientos (P <0,05), excepto entre las dos temperaturas. La cepa CS-174 cultivada bajo la condición de N2-P2-AI mostró la mayor producción de biomasa (4,5 x 106 células ml -1 ). El contenido de proteínas en ambas cepas fue influenciado sólo por las concentraciones de nitrato y fosfato, obteniéndose los valores más altos (aproximadamente 53%) en los cultivos con altas concentraciones de nitratos y fosfatos. Todos los tratamientos ensayados ejercieron influencia en el contenido de lípidos y ácidos grasos de las cepas (P <0,05). El mayor porcentaje de lípidos (25,4%) y de los principales PUFAs (ARA, el 3,5%; la EPA, el 13,2% y el DHA, el 6,5%) se observaron en la cepa CS-174 cultivada en la condición N1-P2-AI-19, siendo ésta, la cepa de Rhodomonas salina más adecuada para ser usada en la industria de la acuicultura. 152

154 OR-BL-5 TRABAJOS CON CIANOBACTERIAS DE HOJAS DE Polylepis pauta DEL PÁRAMO DE PAPALLACTA, ECUADOR, A NIVEL DE LABORATORIO Espíndola Andrés 1, Moreno Mauricio 1, Cruz Alejandra 1, Naranjo Blanca, Koch Alma 2 1 Ciencias de la Vida 1,2 CEINCI ESPE, Quito, Ecuador. 1. REMOCIÓN DE ARSÉNICO. En el Ecuador, las aguas de acuíferos o ríos contaminadas con arsénico (sobre 10 µg/l, norma ecuatoriana y OMS), proveen de agua potable a sectores urbanos. Se propone una alternativa para remover el arsénico mediante la utilización de un consorcio y una cepa axénica de cianobacterias a nivel de laboratorio, con el objetivo futuro de un biofiltro casero. Se aplicó un arreglo con tres factores en un DCA, con tres tres pretratamientos a la biomasa: 92 C, autoclavado y ninguno. Se encontró que el consorcio autoclavado presentó 61.1% de remoción a partir de 100 µg/l de arsénico y el Qmáx más elevado, µgas/gcianobacteria adsorbidos. La prueba de toxicidad aguda con Daphnia pulex dio negativo. 2. REDUCCIÓN DE NITRÓGENO, FÓSFORO Y DQO. Se evaluó la eficiencia de reducción de nitrógeno amoniacal, fósforo total y demanda química de oxígeno (DQO), en agua residual sintética y semi-sintética utilizando una cepa de Nostoc sp. y un consorcio microbiano, inmovilizados en perlas de alginato de calcio. Tras 21 días, para el agua residual semi-sintética, el cultivo inmovilizado presentó la mayor eficiencia de reducción de nitrógeno y fósforo, 99%, mientras que para el agua residual sintética no. La mayor reducción de fósforo, 96%, fue observada en el cultivo inmovilizado del consorcio microbiano. Transcurridos 18 días, se observó en ambos cultivos, la reducción de DQO, 72%, en el agua residual semi-sintética y del 88% en agua residual sintética. Las pruebas de toxicidad en Daphnia pulex fueron negativas. 3. USO FERTILIZANTE A NIVEL DE INVERNADERO, EN FRÉJOL Phaseolus vulgaris. Las cianobacterias fueron aplicadas al sustrato y a las hojas de plantas de fréjol en macetas para aprovechar la fijación de nitrógeno y la fuente de carbono. Se usó semilla certificada, variedad INIAP- 418 JE-MA. Se aplicó un DBCA tres factorial, más tres adicionales. Las cianobacterias sobrevivieron dos semanas después de su aplicación. Fue mejor aplicar 40mL de cianobacterias que 20mL, de 7 x 10 7 cel/ml. Las cianobacterias promovieron mayor crecimiento de las plántulas de fréjol, comparándolas con los tratamientos adicionales (agua destilada, fertilizante químico, microorganismos), con mayor altura (40/26 cm en promedio) y área foliar (31/19 cm en promedio), durante tres meses. El costo de los reactivos para la producción de cianobacterias fue cinco veces menor que los del fertilizante químico. 153

155 OR-BL-6 CONSERVACIÓN EX SITU DE MICROALGAS Y SUS APLICACIONES POTENCIALES PARA LA BIOTECNOLOGÍA EN COSTA RICA Villalobos Narcy, Scholz Carola, Salazar Carlos Laboratorio de Biotecnología de Microalgas. Escuela de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional de Costa Rica. Cuando se habla de microalgas, se hace mención a microorganismos muy diversos que necesitan de compuestos como el CO 2, agua y energía lumínica para realizar sus procesos metabólicos. En este grupo se suele incluir a organismos como cianobacterias y algas verdes. Otro grupo importante a incluir dentro de las microalgas, son las diatomeas, las cuales han sido estudiadas en Costa Rica sobre todo como bioindicadores de contaminación en cuerpos de agua dulce, influenciados por aguas de uso doméstico. La conservación de colecciones de microalgas, representa hoy en día un recurso muy importante, sobre todo a nivel biotecnológico. En Costa Rica, se está iniciando una línea de investigación bien clara en lo referente a la biotecnología de microalgas, la cual se verá enriquecida por este tipo de actividad. Investigación con impacto en el ambiente y en la industria, son las que marcan el camino a seguir en esta área. La Colección de Cultivos de Microalgas de la Escuela de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional fue fundada en el año 1986, sin embargo se cuenta con cultivos aislados desde En su mayoría las microalgas provienen de suelos tanto vírgenes como agrícolas y cuerpos de agua dulce de todo el país. Las técnicas de aislamiento empleadas han sido variadas, pero todas han llevado al establecimiento de monocultivos identificados a nivel de género y algunas a nivel de especie. Entre algunos grupos representados están las algas verdes en mayor proporción, las cianobacterias y muy pocas microalgas amarillo-verdosas. Esta colección, a la fecha única en nuestro país, ha sido la base para diversos proyectos de investigación así como a cursos tales como Biología General, Botánica General, Biología Comparada y otros. En estos momentos se cuenta con un proyecto en donde se están aislando microalgas a partir de estanques de tilapia, con el fin de ampliar la colección y de su posterior aplicación en biotecnología ambiental. Debido a la importancia de esta actividad, en un futuro se pretende también iniciar con la caracterización en cuanto a su crecimiento en el laboratorio y a nivel molecular de las especies más importantes a nivel biotecnológico. Palabras clave: microalgas, colección, biotecnología 154

156 OR-BL-7 BIOFILTRACIÓN DE MICROALGAS CON ROTÍFEROS Moreno N. 1, Guzmán A. 1, Pimienta A. 1, Velásquez. G. A., Torres Munar A. 2 1 Instituto Colombiano del Petróleo ICP de Ecopetrol S.A., Colombia 2 Centro de Investigaciones Marinas del Golfo de Morrosquillo, Corporación Instituto Morrosquillo, Colombia En sistemas de aguas naturales se encuentra como parte del zooplancton el phyllum Rotifera que incluye gran variedad de invertebrados microscópicos (140 a 200 µm), los cuales tienen la habilidad de ingerir microalgas cuyo tamaño oscile entre 1 y 30 µm, a velocidades muy altas (hasta células/día), debido a que su metabolismo y tasa de reproducción es también muy alta. Este proceso de biofiltración, haciendo alusión al mecanismo de alimentación de los rotíferos por filtración a través de su aparato bucal, hace que el valor nutricional de los rotíferos (p.e., contenido de lípidos) refleje la composición de las algas que consumen o encapsulen, ya que contienen enzimas dentro su aparato digestivo que ayudan a una rápida digestión de las algas acumuladas en su interior. En comparación con las microalgas, la separación del medio de cultivo por filtración, debido a su mayor tamaño y la extracción de sus componentes lipídicos por poseer estructuras lábiles al esfuerzo mecánico o la acción química, se facilitan en los rotíferos, además que se producen y cosechan masivamente con facilidad. Las anteriores razones sugieren que se podría utilizar estos organismos como medio para capturar los componentes lipídicos de las microalgas cultivadas en estanques a gran escala y facilitar los procesos de cosecha y extracción de lípidos, con miras a hacer viable la tecnología de producción de biocombustibles a partir de algas. En un estudio de cultivo de rotíferos de la familia Brachionoidea, aislada de una muestra de agua de mar recolectada en la bahía de Cispatá, municipio de San Antero (Córdoba) en Colombia, se encontró que el contenido de lípidos en la biomasa de rotíferos alimentados con Nannocloropsis sp fue de 11.2% p/p, en base seca, similar al contenido de lípidos del alga con la cual se alimentó y su velocidad de crecimiento indicó que se duplicaba la población de rotíferos diariamente. Palabras claves: Rotíferos, Acumulación de lípidos, Biofiltración, microalgas 155

157 OR-BL-8 DETERMINACIÓN INDIRECTA DE CARBOHIDRATOS, LÍPIDOS Y PROTEÍNAS EN BIOMASA DE MICROALGAS POR MIR-ATR Moreno N., Guzmán A., Pimienta A. Instituto Colombiano del Petróleo ICP de Ecopetrol S.A., Colombia Se aplicó una combinación de espectroscopía infrarrojo por transformada de furrier (FTIR) y análisis estadístico multivariable (Quimiometría) como herramienta de detección y determinación cuantitativa de Carbohidratos, Lípidos y Proteínas en muestras de biomasa algal provenientes de cepas de agua dulce y agua de mar, cosechada con o sin adición de sustancias coagulantes y floculantes. Para la calibración y obtención de los modelos matemáticos que transforman los datos espectroscópicos en valores de carbohidratos, lípidos y proteínas se utilizaron 30 muestras de distintas especies de microalgas nativas cultivadas en estanques de 1 m 3. Las muestras utilizadas para la calibración fueron previamente secadas y caracterizadas en cuanto a contenido de carbohidratos y lípidos por métodos húmedos estandarizados en el Laboratorio de Biotecnología del Instituto Colombiano del Petróleo (Dubois y Bastianoni) y proteínas (Kjeldahl). Las muestras de biomasa seca tamizadas con malla de 100 µm fueron escaneadas por triplicado en el rango espectral de Infrarrojo Medio ( cm -1 ) utilizando espectroscopía de Reflectancia Total Atenuada (MIR-ATR). Con base en los espectros en la región MIR se desarrollaron los modelos matemáticos para Carbohidratos (R 2 =0.9866, R 2 ajustado por g.l=0.9724, Error estándar =1.379), lípidos (R 2 = , R 2 ajustado por g.l = , Error estándar = 0.371) y proteínas (R 2 = , R 2 ajustado por g.l = , Error estándar = 1.575) utilizando regresión lineal múltiple. Los modelos desarrollados fueron utilizados para predecir la concentración de estos compuestos en 8 muestras nuevas de microalgas. La concentración de carbohidratos en las nuevas muestras (%p/p) varió entre 2.6 y 42.8%, la de lípidos entre 2.2 y 30.2% y la de proteínas (%p/p) entre 11.4 y 52.8%, y no se presentaron diferencias estadísticamente significativas (p<0.05) entre los valores determinados por los métodos húmedos y los predichos a partir de los espectros MIR-ATR. Las desviaciones estándar de la mayoría de valores predichos para contenido de carbohidratos fueron inferiores al 9%, para proteínas inferiores al 3%, y para lípidos inferiores al 2%. Estos resultados indican que la espectoscopía MIR-ATR es una herramienta poderosa para predecir en forma rápida y precisa la composición de cepas de microalgas. Es además un método analítico no destructivo que requiere poca muestra. Palabras claves: MIR-ATR, microalgas, caracterización, lípidos 156

158 OR-BL-9 CULTIVO DE CIANOBACTERIAS FIJADORAS DE NITRÓGENO COMO FUENTE POTENCIAL DE ALIMENTO Rosales Loaiza Néstor 1, Bermúdez José 1, Jonte Lorena 2, Vera Fidel 1, Morales Ever 1 1 Laboratorio de Microorganismos Fotosintéticos, Departamento de Biología, Facultad Experimental de Ciencias, Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela 2 División de Estudios Básicos y Generales, Facultad de Ciencias de la Educación, Universidad José Antonio Páez. Valencia, Venezuela La concentración de nitrato en el medio de cultivo, constituye un parámetro esencial a considerar en los bioprocesos con cepas de cianobacterias seleccionadas para la producción de proteínas, pigmentos, carbohidratos y lípidos con fines agroalimentario. En tal sentido, se comparó el crecimiento y composición bioquímica de las cepas Nostoc LAUN0015, Nostoc UAM206, Anabaena sp.1 y Anabaena sp.2 a 0, 4,25; 8,5 y 17 mm NaNO 3 en medio BG11. Los cultivos en condiciones adecuadas de iluminación, agitación, ph y temperatura fueron mantenidos durante 30 días a un volumen de 300 ml. En peso seco, Anabaena sp.2, obtuvo el mayor valor con 2,60 ±0,19 mg ml -1 a 8,5 mm NaNO 3. Para clorofila, ficocianina y ficoeritrina los máximos se alcanzaron a 17 mm NO 3 Na, en Anabaena sp.1, con 18,68 ±0,95; 105,99 ±6,92 y 51,61 ±3,59 µg.ml -1 respectivamente. Se destaca que Nostoc LAUN0015 y Nostoc UAM206 produjeron los valores significativos de 644,86 19,77 y 411,00 55,99 µg ml -1 en proteínas y de 895,12 ±6,74 y 892,43 ±24,59 µg ml -1 en carbohidratos, en ausencia de nitrógeno. A pesar de que Anabaena sp 1 y Anabaena sp 2, presentaron los máximos a 17 mm NaNO3 con 896,05 ±32,03 y 877,54 ±59,73 µg ml -1 respectivamente. Por su parte, la acumulación de lípidos se incrementó sin nitrógeno, para todas las cepas, con 29,17 ±2,30; 21,11 ±1,19; 17,46 ±1,34 y 17,30 ±1,54 µg ml -1 para Anabaena sp.1, sp.2, Nostoc LAUN0015 y Nostoc UAM206. El estudio comparativo indica que la cepa más eficiente para la producción de proteínas, carbohidratos y medianamente para lípidos, en condiciones diazotróficas correspondió a Nostoc LAUN0015, e inclusive en condiciones de suficiencia en nitrógeno. En cambio, las cepas de Anabaena sp 1 y sp 2, requieren de elevadas concentraciones de nitrógeno para alcanzar los mayores valores de clorofila, ficocianina, ficoeritrina, respecto a las cepas de Nostoc. Se demuestra la dependencia de nitrógeno para la producción de los pigmentos y la suficiencia de nitrógeno para la síntesis de carbohidratos y lípidos. Mientras que, en las dos cepas de Nostoc, el contenido de proteínas alcanzó valores significativos, a pesar de la diazotrofía. Se concluye que Nostoc LAUN0015 puede ser cultivada bajo una deficiencia de nitrógeno y Anabaena sp 1, con suficiencia para aplicación de bioprocesos relacionados con el escalado de los cultivos para la producción masiva de biomasa con buen perfil bromatológico. 157

159 OR-BL-10 DESARROLLO DE UNA PLANTA PILOTO EXPERIMENTAL DE PRODUCCIÓN DE Chlorella vulgaris EN ESTANQUES TIPO RACEWAY Y REACTORES DE COLUMNA EN LOTE Vázquez Perales Ricardo 1, Pérez García Raúl Octavio 1, Rodríguez Palacio Mónica Cristina 2, Arredondo Vega Bertha Olivia 3, Zambrano Gómez Diana Carolina 3 1 Universidad Iberoamericana Puebla, Programa Interdisciplinario del Medio Ambiente. Boulevard del niño poblano No Unidad Territorial Atlixcayotl C.P Puebla, Puebla. 2 Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa (UAM-I): Laboratorio de Ficología Aplicada, Departamento de Hidrobiología. Apartado Postal C. P , México, D. F. 3 Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR), Laboratorio de Biotecnología de Microalgas, Carretera a San Juan de la Costa, El Comitán, La Paz, Baja California Sur. Aunque las aplicaciones comerciales de las microalgas toman cada vez mayor auge a nivel mundial por el potencial de las microalgas para producir y acumular diferentes compuestos de alto valor agregado, en México es necesario iniciar la producción semi-comercial para evaluar la viabilidad tecno-económica en base a la calidad de la biomasa producida en diferentes sistemas de cultivo y escalas. Este proyecto registra la experiencia y presenta los resultados preliminares de la construcción y puesta en operación de una planta piloto experimental de producción de biomasa microalgal, ubicada en la Universidad Iberoamericana Puebla. Los sistemas de producción de biomasa en la planta piloto consisten de raceways de 300L y 3000L, y reactores de columna de 300L, cada sistema en cuatro réplicas, instalados bajo un invernadero que permite la entrada de la luz al 85% para operar los cultivos con la luz natural y el clima propio de la temporada y la región. Los cultivos son aireados y mezclados en los raceways por propelas rotativas que permiten que el medio de cultivo se desplace a una velocidad aproximada de 30 cm/s, mientras que en los reactores en columnas por medio de inyección de aire. El cultivo de C. vulgaris partió de un inóculo de 250 ml escalándose hasta llegar a 15L, los cuales se utilizaron como inóculo de los raceways y de los reactores en columna. El medio de cultivo empleado fue preparado a partir del fertilizante agrícola Bayfoland Forte. Durante el desarrollo de los cultivos se registraron las siguientes variables: células/ml, biomasa (peso seco/l), ph, salinidad, temperatura y oxígeno disuelto. Al final del ciclo de cultivo se cosechó la biomasa y se determinó su composición proximal (proteínas, carbohidratos y lípidos). Con estos datos se estimó el valor comercial de la biomasa de C. vulgaris producida en la planta piloto. Se propone realizar un estudio tecno-económico de la producción de la biomasa de C. vulgaris considerando una proyección de los costos e ingresos a mayor escalamiento. 158

160 OR-BL-11 EFECTO DE LA APLICACIÓN DE SOLUCIONES DE Chlorella vulgaris Y Scenedesmus obliquus SOBRE EL CONTENIDO DE COMPUESTOS FUNCIONALES EN GERMINADOS DE BRÓCOLI (Brassica oleracea Var. Itálica) Chacón Lee Tebbie Lin, González Mariño Gloria E. Existe evidencia que vincula factores genéticos, ambientales y la calidad de los nutrientes a los que tienen acceso las plantas durante su crecimiento, con la posibilidad de producir un efecto de promoción en el contenido de compuestos fitoquímicos funcionales en dichas plantas. Las microalgas se han evaluado por su capacidad promotora de crecimiento en diversos cultivos demostrándose que el contenido nutricional de estas microalgas, así como la presencia de sustancias promotoras de crecimiento, brindan la capacidad de mejorar la resistencia de los cultivos, a incrementar la productividad y la calidad de los frutos, pero casi no se encontraron referencias a su efecto sobre la cantidad de funcionales en las plantas, por lo tanto, se planteó la evaluación del efecto del uso de tratamientos microalgas como fuente nutritiva, sobre el contenido de compuestos fitoquímicos funcionales en germinados de brócoli, por sus potencialidad como alimento funcional novedoso. Se utilizaron 10 soluciones de tratamiento preparados a partir de los cultivos de las microalgas Chlorella vulgaris y Scenedesmus obliquus. Se emplearon soluciones con concentraciones de 1g. L -1 y 2g.L -1 de células liofilizadas de cada microalga en agua y en el sobrenadante del medio de cultivo gastado, así como sobrenadantes sin células, como control se utilizó agua destilada estéril y un fertilizante comercial. En total se aplicaron 10 tratamientos de microalgas a semillas de brócoli para evaluar el contenido de los compuestos funcionales β-caroteno, ácido ascórbico, sulforafane y actividad antioxidante en los germinados obtenidos a los 7 y 14 días de cultivo. Se encontró que en los germinados de 7 días, se observaron incrementos en la capacidad antioxidante por DPPH y el contenido de β-caroteno de los germinados obtenidos con algunos de los tratamientos de Chlorella y de Scenedesmus. En el contenido de ácido ascórbico, se encontraron en algunos tratamientos con diferencias mayores del 37% para los germinados de 7 días, y superiores al 100% en los de 14 días. Respecto al contenido de sulforafane, uno de los tratamientos presentó un incremento en la concentración de sulforafane de un 100% frente a la de la encontrada en los germinados cultivados como control. Estos resultados indican la potencialidad de algunas soluciones de microalgas con buen perfil para emplearse como soluciones nutritivas promotoras de crecimiento y del contenido de sustancias fitoquímicas en los germinados de brócoli. 159

161 OR-BL-12 EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTO DE PRODUCCIÓN DE ACEITE EN CUATRO MICROALGAS NATIVAS DE LAS PROVINCIAS ECUATORIANAS DE ORELLANA, ESMERALDAS, IMBABURA Y PICHINCHA EN DIFERENTES CONDICIONES DE ILUMINANCIA Y DE MEDIO DE CULTIVO, A NIVEL DE LABORATORIO Portilla Andrés, Naranjo Blanca, Koch Alma Lab. Microbiología Ambiental, Escuela Politécnica del Ejército, Sangolquí-Ecuador Se aislaron e identificaron microalgas nativas de los géneros Chlorella sp (Prov. de Orellana), Nannochloropsis sp. (Prov. de Esmeraldas), Botryococcus sp. (Prov. de Pichincha), y Synechocystis sp. (Prov. de Imbabura), con el fin de evaluar el rendimiento en la producción de aceite. Se ensayaron cinco medios de cultivo: medio N o común de laboratorio, medio AV, obtenido de una vertiente natural del Bosque Pasochoa, medio AVC compuesto por agua de vertiente complementado con 0,5 ml.l -1 de fertilizante agrícola comercial Nitrofoska foliar , medio FA compuesto por 1ml.L -1 de Nitrofoska y medio FAC fertilizante agrícola complementado con 1 ml.l -1 de solución de micronutrientes. Además se probó iluminancias de 2000, 6000 y lux. Se evaluó la densidad celular máxima, tasa de crecimiento, producción de biomasa y producción de aceite. Los mejores resultados para Chlorella sp., Nannochloropsis sp. y Botryococcus sp. se obtuvieron en el medio FA a lux destacando la producción de aceite de g.l -1 (11,97% P/P), g.l -1 (16,92% P/P) y g.l-1 (15,14% P/P) respectivamente; mientras que para Synechocystis sp. se dio en medio N a 6000 lux consiguiéndose una producción de aceite de g.l -1 (6.03% P/P) observándose además fotoinhibición a lux. De esta manera se logró identificar que la mejor microalga para los fines de este estudio fue Nannochloropsis sp., gracias a su mayor producción de aceite y tasa de crecimiento, que permite una productividad teórica de biomasa y aceite de 0.22 g.l -1.d -1 y 0,037 g.l -1.d -1 respectivamente, sin embargo es necesario analizar otros factores que afecten a la producción de aceite para incrementar esta productividad. 160

162 OR-BL-13 EMPLEO DE EXTRACCIÓN ASISTIDA CON MICROONDA (MAE) PARA LA DETERMINACIÓN DEL PERFIL DE ÁCIDOS GRASOS EN ORGANISMOS MARINOS Batista A. 1, Vetter W. 2, Luckas B. 3 1 Universidad Autonoma de Chiriquí, Centro de Investigaciones de Productos Naturales y Biotecnología (CIPNABIOT), 0427 David, Panamá ² University of Hohenheim, Institute of Food Chemistry, Stuttgart, Germany ³ Friedrich Schiller Universitaet Jena, Institute of Nutritional Sciences, Jena, Germany La determinación del perfil de ácidos grasos en organismos marinos es de suma importancia, debido a que tienen gran relevancia, a nivel, bioquímico y nutricional; hoy día, los aceites obtenibles de estos organismos constituyen una energía alternativa. En este estudio hacemos uso de la extracción asistida por microonda para lograr obtener la fracción lipídica. Las muestras de estudio fueron peces (Clupea harengus) y algas: Spirulina spp., Cochlodynium polykrikoides, se procedió a realizar una extracción, para lo cual se empleó como agente extractante una mezcla de acetato de etilo/ciclohexano (1:1,v/v), luego se procedió a realizar las esterificaciones correspondientes, éstas fueron más sencillas para la muestra de pez, donde se empleó como agente metilante el TMSH; en el caso de las microalgas aquí reportadas se tuvo que realizar una esterificación con BF3/MeOH y purificación para algas no tan pigmentadas. Los ésteres metílicos fueron inyectados en un GC/FID y eluidos en una columna Stabilwax. La elusión fue comparada con respecto al tiempo de retención de los correspondientes estándares. El perfil de ácidos grasos es variable en cuanto a la cantidad y al tipo de ácido graso presente, en peces es más extenso, los más sobresalientes fueron (el C16:0> C18:1 n-9, C14:0> C22:6 n-3> C20:5 n-3), en Spirulina los más abundantes fueron (el C16:0> C10:0> C18:2 n-6, C14:0> C18:3 n-6). Para el caso de la alga C. polykrikoides se identificaron 19 ácidos grasos C16:0> C18:1> C20:1 n-9. Esta técnica es muy rápida, emplea disolventes que no son problemáticos para el ambiente, garantiza resultados confiables, reproducibles y puede ser aplicable a diversas matrices de análisis. 161

163 OR-BL-14 ESTANDARIZACIÓN DE MÉTODOS PARA IDENTIFICACIÓN GENÉTICA DE MICROALGAS (Chlorophyceae, Bacillariophyceae) Zafra G., Pimienta A., Nieto L. Laboratorio de Biotecnología - Instituto Colombiano del Petróleo ICP de Ecopetrol S.A. En la actualidad, las técnicas de biología molecular permiten la identificación de gran cantidad de microorganismos con una especificidad cercana al 100% mediante el análisis de regiones genómicas informativas, útiles por la presencia de rasgos genéticos característicos para un determinado género o especie. Aunque el gen utilizado más comúnmente es el SSU 18s rrna nuclear, podrían ser necesarios análisis de genes de más rápida evolución (mitocondriales o del cloroplasto) para resolver mejor las filogenias a nivel de especies, especialmente en microalgas. El objetivo del trabajo fue estandarizar una metodología de identificación genética de microalgas de las clases Chlorophyceae y Bacillariophyceae hasta el nivel taxonómico de especie. La estandarización incluyó diferentes ensayos de PCR para la amplificación de regiones génicas nucleares, mitocondriales o del cloroplasto a partir de cultivos unialgales no axénicos de Chlorella sp. Scenedesmus sp. y Nitzschia sp., aisladas de ambientes acuáticos colombianos por el Laboratorio de Biotecnología del Instituto Colombiano del Petróleo (ICP). Los fragmentos amplificados por PCR fueron purificados y secuenciados. Se realizó un análisis de homología por BLAST con el fin de identificar las secuencias con mayor nivel de identidad genética con las previamente publicadas en GenBank. Como resultado se estandarizaron tres ensayos para la amplificación del gen SSU 18s rrna nuclear; uno para el SSU 18s rrna del cloroplasto y dos para el gen coxi mitocondrial. No fue posible obtener amplificación a partir de los genes rbcl del cloroplasto y LSU 28S rdna nuclear. De los ensayos estandarizados, tres presentaron amplificación a partir del DNA algal sin interferencia del DNA bacteriano y dos presentaron amplificación especifica del fragmento deseado con algún grado de interferencia con DNA contaminante. El análisis por BLAST permitió identificar hasta el nivel de especie las cepas como Chlorella vulgaris, Scenedesmus obliquus y Nitzschia palea, con porcentajes de identidad de entre 98 y 99% al compararlas con diferentes secuencias de referencia. Con base en los resultados, se eligió el gen SSU 18s rrna del cloroplasto como el mejor blanco génico para la identificación de microalgas de la clase Chlorophyceae y el SSU 18s rrna nuclear para la identificación de microalgas de la clase Bacillariophyceae. En conclusión, fue posible estandarizar una metodología altamente específica de identificación genética de microalgas nativas, capaz de discriminar diferentes cepas de microalgas hasta el nivel taxonómico de especie, aun cuando el material de partida sea un cultivo no axénico. Palabras claves: Scenedesmus acutus, aguas residuales, lípidos, caracterización genética 162

164 OR-BL-15 ESTANDARIZACIÓN DE METODOLOGÍAS PARA CARACTERIZACIÓN COMPOSICIONAL DE MICROALGAS Ariza C., Nieto L., Pimienta A. Instituto Colombiano del Petróleo ICP de Ecopetrol S.A., Colombia Mundialmente se consumen cuatro barriles de petróleo por cada barril producido, agotándolo como fuente de energía. El desarrollo de nuevas tecnologías como la obtención de biodiesel a partir de aceite de microalgas y la utilización de la biomasa residual (carbohidratos) para producción de bioetanol, son algunas alternativas para la crisis energética. Considerando que la composición porcentual de la biomasa algal es fundamental para valorarla como materia prima, se estandarizaron técnicas espectrofotométricas para cuantificación de lípidos, proteínas y carbohidratos de microalgas nativas aisladas de ambientes dulceacuícolas por el Laboratorio de Biotecnología del Instituto Colombiano del Petróleo ICP. Para la cuantificación de lípidos se implementó un método modificado basado en Bastianoni mediante la extracción con mezcla de cloroformo/metanol; para la cuantificación de proteínas se adaptó la técnica de Lowry a partir de biomasa algal secada y liofilizada y para la cuantificación de carbohidratos se utilizó la técnica del fenol/ácido sulfúrico modificado. Las metodologías estandarizadas fueron empleadas en la caracterización de 33 cepas aisladas por el Laboratorio de Biotecnología del Instituto Colombiano del Petróleo ICP - ECOPETROL, obtenidas en cultivos de 8L con medio Bristol, temperatura de 25±2 C, aireación permanente de 1 vvm y luz constante entre 2000 y 4000 lux durante 10 días. Los resultados mostraron un aumento de biomasa entre 1,3 a 280,5 veces el peso inicial siendo las mejores, Chlamydomonas sp y Spirulina sp, (213,75 y 280,5 veces, respectivamente). Los porcentajes de lípidos variaron entre el 10 y el 33,86% y Monoraphidium sp, Selenastrum sp y Chlorella sp reportaron 33.86%, 29.32% y 29.28%, respectivamente. El contenido de carbohidratos osciló entre el 3,01 y el 29,91%, en que Scenedesmus sp y Chlorella sp acumularon 29.91% y 28.18%, respectivamente. El contenido proteico osciló entre el 12 y el 36.57%, en tres cepas de Scenedesmus sp que acumularon 36.57%, 29.71% y 29.21%, respectivamente. El rendimiento en peso seco celular de lípidos, carbohidratos y proteínas varió entre 0.58 y g Lípidos/g biomasa, 0.53 y g carbohidratos/g biomasa y 0.78 y g proteínas/g biomasa, respectivamente, destacándose dos cepas de Chlamydomonas sp y Spirulina sp. Este trabajo es preliminar para evaluar el potencial de cepas de microalgas colombianas en la producción de biocombustibles (Biodiesel y Bioetanol). Palabras claves: microalgas, caracterización composicional, lípidos 163

165 OR-BL-16 Arthrospira platensis VS Arthrospira maxima: COMPARACIÓN NUTRICIONAL DIRIGIDA AL DESARROLLO DE SUPLEMENTOS ALIMENTICIOS Parra José 1, Rojas Diego 5, Torres Alexia 1, Arredondo Bertha 2, Espinoza Claudio 3, Casquete Gustavo 3, Torres Rubén 4,6, Sena Lucia 5, Naranjo Leopoldo 5 1 Universidad Simón Bolívar, Departamento de Procesos Biológicos y Bioquímicos 2 Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, Programa de Ecología Pesquera 3 Instituto Nacional de Nutrición, División de Investigación de Alimentos 4 Universidad Central de Venezuela, Instituto de Zoología Tropical 5 Fundación Instituto de Estudios Avanzados, Centro de Biotecnología 6 Asociación Civil Gente de Ciencias. Las microalgas del género Arthrospira han sido reconocidas como fuentes naturales de proteínas, así como ácidos grasos esenciales, carbohidratos, vitaminas, minerales y pigmentos. Sus dos especies más conocidas, A. maxima y A. platensis, se emplean como alimento. La primera desde tiempos precolombinos por los aztecas en América y la segunda desde tiempos inmemoriales hasta la actualidad por los kanembu en África. Ambas especies poseen propiedades correctoras de infecciones virales, crecimientos tumorales y la anemia por deficiencia de hierro. Este trabajo expone el análisis proximal, composición mineral, fibra dietética, perfil de ácidos grasos y perfil de aminoácidos de A. platensis y A. maxima (cultivadas a cielo abierto), con la finalidad de determinar cuál de las dos sería la óptima para ser cultivada con fines nutricionales. Se obtuvieron los resultados siguientes (A. platensis - A. maxima): proteínas (55,81%-63,89%), cenizas (10,02%-9,06%), hierro (117,7 mg-217,024mg), fibra (13,47%-8,84%), digestibilidad in vitro (94,60%-96,42%). Asimismo, se obtuvo el perfil de ácidos grasos y de aminoácidos de ambas especies. Los resultados muestran que ambas especies poseen interesantes valores de digestibilidad, minerales, hierro, fibra, ácidos grasos, y aminoácidos. Por tanto, podría considerarse su incorporación como suplemento en una gran variedad de productos alimenticios para humanos y animales. No obstante, dependiendo del uso final, pudiese convenir una mezcla de ambas especies en lugar de su consumo por separado. 164

166 OR-BL-17 USO POTENCIAL DE Arthrospira Y Macrobranchium amazonicum EN DIETAS PARA EL CEBA DE CACHAMA BLANCA, Piaractus brachypomus Parra José 1, Rojas Diego 2, Torres Alexia 1, Poleo Germán 3 1 Universidad Simón Bolívar, Departamento de Procesos Biológicos y Bioquímicos 2 Fundación Instituto de Estudios Avanzados (IDEA), Dirección de Energía y Ambiente, Caracas, Venezuela 3 Estación de Piscicultura, Universidad Centrooccidental Lisandro Alvarado Las microalgas, por sus propiedades nutricionales parecen ser potencialmente valiosas para cumplir con los requerimientos de los peces. Las microalgas del género Arthrospira y sus dos especies más importantes Arthrospira maxima y Arthrospira platensis, presentan proteínas de alta calidad, con alta asimilación y hierro fácilmente absorbible. En Venezuela, hay pocos estudios referentes estas microalgas, por lo cual el objetivo de este trabajo fue caracterizar bioquímica y nutricionalmente a estas especies y utilizar la mejor como alimento concentrado para el engorde de Cachama blanca, (Piractus brachypomus). En la caracterización de las Arthrospira se determinó que tiene un alto nivel de proteínas, con la mayoría de aminoácidos esenciales y un elevado contenido de minerales como el hierro. Se realizó entonces un ensayo de ceba de Cachama blanca, en donde se probaron dos formulaciones de alimento concentrado, el primero con A. maxima como única fuente de proteína y hasta un 28 % de proteína y 8 % de grasa (Alimento 1 ó A1,) y el segundo con A. platensis suplementado al 50 % de la proteína con harina de Camarón (Macrobranchium amazonicum) hasta completar los mismos niveles de grasa y proteína antes descritos (Alimento 2 ó A2). Ambos alimentos se compararon contra un alimento comercial denominado Puripargo (PP). El contenido de proteína y hierro total (al final del ensayo, 6 meses) en Cachamas alimentadas con A1 comparados con las alimentadas con PP, en condiciones de humedad semejantes (4,73-4,72) g/100 g, fue de (42,60-45,65) g/100 g y (6,25-4,60) g/100 g respectivamente. Al comparar A2 con PP en condiciones de humedad semejantes (5,01-5,26) g/100 g, se observó que el contenido de proteínas fue de (43,80-45,84) g/100 g y hierro (5,99-4,46) g/100 g respectivamente. Al comparar A2 con PP temporalmente (variables: longitud y peso, medidas mensualmente durante 6 meses), se pudo ver que en primer y segundo muestreo son semejantes para ambos tratamientos, sin embargo, a partir del tercer muestreo se puede observar una diferencia que se acentúa cada vez más hasta el sexto muestreo. Para ambos ensayos e determinó que los peces tuvieron un buen desarrollo en peso y longitud, tanto con A1 como con A2, pero no lo suficiente para equipararse con PP. Esto último posiblemente debido a limitaciones aminoacídicas, siendo la más probable la de lisina. 165

167 OR-BL-18 MICROALGAS OLEAGINOSAS NATIVAS DEL SUDESTE DE BUENOS AIRES: EFECTO DE BIOINOCULANTES NITROGENADOS SOBRE EL CRECIMIENTO Y LA ACUMULACIÓN DE LÍPIDOS Do Nascimento M., Ortiz Márquez J.C.F., Sánchez Rizza L., Curatti L. Centro de Investigaciones Biológicas, FIBA, Mar del Plata, Argentina y Centro de Estudios de Biodiversidad y Biotecnología (CEBB-MdP), CONICET, Argentina El uso de biomasa algal para la producción de biocombustibles es una de las estrategias más prometedoras en los campos de las energías renobables y la biotecnología ambiental y algal. Con propósito tecnológicos y de preservación de recursos naturales, en 2009 iniciamos la confección de un banco de cepas de microalgas nativas del sudeste de la provincia de Buenos Aires, Argentina. Las muestras ambientales correspondieron principalmente a los alrededores de la ciudad de Mar del Plata. A la fecha se mantienen más de veinte cepas en cultivo monoalga, varias de ellas en forma axénica. En forma preliminar se identificaron microscópicamente la mayoría de las cepas, encontrándose especimenes de los géneros Chlorella spp., Scenedesmus spp., Desmodesmus spp., Chlamydomonas spp. Ankistrodesmus spp. Haematococcus spp, Pseudokirchneriella spp. entre otras microalgas eucarióticas y varias cepas de cianobacterias. Se realizó un escrutinio preliminar de la capacidad de acumulación de lípidos neutros reactivos frente al colorante Rojo de Nilo y se preseleccionaron unas diez cepas con las mayores capacidades de acumulación de estos compuestos cuando fueron cultivadas en un régimen de nitrógeno (amonio) limitante. Varias de estas cepas superan el 30 % de lípidos en base al peso seco. Por amplificación por PCR del ITS del radn de las cepas, secuenciación y análisis filogenético se logró confirmar la identificación de alguna de las cepas como S. obliquus. Por otro lado, el análisis de esta región del ADN puso en evidencia la posibilidad de haber aislado cepas de Chlorophytas cuyas secuencias del ITS no se encuentran presentes en las bases de datos públicas. Una de estas cepas (C1D) presentó un patrón característico de acumulación de lípidos neutros cuando se cultivó en presencia de amonio limitante. Otro de los aspectos de nuestro interés en relación al cultivo de microalgas es la posibilidad de desarrollar inoculantes microbianos para disminuir los costos de producción de la biomasa algal. De esta manera, se evaluó el efecto del cocultivo de esta microalga con la bacteria diazotrófica y promotora del crecimiento de plantas Azotobacter vinelandii y una cepa mutante derivada con mayor capacidad de excreción de amonio. Se observó que la adición de la bacteria, especialmente la cepa mutante, mimetiza la adición de amonio sobre el crecimiento y la acumulación de lípidos neutros de C1D. Estos estudios son fundacionales para la investigación y desarrollo del uso de biomasa de microalgas para la producción de biocombustibles en nuestra región. Financiado por ANPCyT Nº

168 OR-BL-19 APLICACIÓN DE UN DISEÑO FACTORIAL PARA EL ESTUDIO DE VARIABLES AMBIENTALES EN CULTIVOS DISCONTINUOS DE LA CIANOBACTERIA Phormidium sp. Jonte Lorena, Mora Roberta, Rosales Loaiza Néstor, Rodríguez Sandra, Morales Ever División de Estudios Básicos y Generales, Facultad de Ciencias de la Educación, Universidad José Antonio Páez. Valencia, Venezuela Laboratorio de Microorganismos Fotosintéticos, Departamento de Biología. Facultad Experimental de Ciencias. Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela. La respuesta de las cianobacterias ante cambios de salinidad, irradiancia y nutrientes puede ser evaluada en condiciones de laboratorio y de forma integrada a través de diseños factoriales que permitan de forma rápida y eficiente, determinar las condiciones óptimas para la producción de biomasa enriquecida con metabolitos de interés económico. Se reporta el efecto combinado de la salinidad, irradiancia y concentración de nitrato sobre el crecimiento y composición bioquímica de la cianobacteria Phormidium sp. Para ello, se aplicó un diseño factorial 33, de tres niveles y tres tratamientos, correspondientes a la salinidad (0, 35, 70 ); nitrato (2, 4 y 8mM) e irradiancia (78, 156 y 234 µmol q m -2 s -1 ) para un total de 27 bioensayos. Se realizaron tres series de bioensayos por separado y correspondiente a cada salinidad. Los cultivos discontinuos por triplicado se realizaron a un volumen de 200 ml, con aireación constante, fotoperíodo 12:12 h, a 29±3ºC, ph 7,5-9,3 y el crecimiento seguido mediante peso seco durante 20 días. Phormidium sp. logró obtener los valores máximos de peso seco, clorofila a y carotenoides (p<0,05) a 35 /8mM NaNO 3 /238 µmol q m -2 s -1, con 3,98 ±0,33 mg ml -1, 20,37 ±0,98 y 6,09 ±0,36 µg ml -1, respectivamente. La mayor producción de ficocianina se alcanzó a 35 /8mM/156 µmol q m -2 s -1 y 35 /8mM NaNO 3 /78 µmol q m -2 s -1 con 153,45 ±16,63 y 148, 52 ±10,25 µg ml -1, respectivamente, sin diferencias significativas (p<0,05), pero si con el resto de los tratamientos (p<0,05). El contenido de proteínas incrementó a las combinaciones de 35 /8mM/238 µmol q m -2 s -1 ; 35 /8mM/156 µmol q m -2 s -1 y 70 /8mM/156 µmol q m -2 s -1 con 695,82 ±19,65; 693,20 ±16,99 y 606,21 ±14,72 µg ml -1, respectivamente. En cambio, la producción de carbohidratos estuvo influenciada por la irradiancia y mientras que, el aumento de EPS fue producto de la interacción a alta irradiancia (238 µmol q m -2 s -1 ), media y alta salinidad (35 y 70 ) y moderada y suficiencia en nitrato (4 y 8 mm). Los lípidos fueron modulados por la salinidad, con la optima producción de 45,97 ±1,89 µg ml -1 a /8mM/156 µmol q m -2 s -1. Estos resultados demuestran que el diseño factorial seleccionado con tres variables (nitrato-irradiancia-salinidad), constituye una herramienta útil en bioprocesos para modular la producción de ficocianina, proteínas, exopolisacáridos y clorofila de esta cepa de Phormidium sp. de interés económico. 167

169 OR-BL-20 ESTUDIO DEL EFECTO DE TRES VARIABLES DE OPERACIÓN SOBRE LA PRODUCCIÓN DE BIOMASA MICROALGAL EN UN FOTOBIOREACTOR TUBULAR Peña Saavedra Jim, Pardo Benito Mauricio, De Zan Arturo Para lograr el aumento de la productividad de biomasa microalgal con fines alimentarios, energéticos y agronómicos, es necesario realizar estudios de factibilidad técnica y económica de dicha producción. Por lo tanto es importante contar con sistemas productivos a escala piloto con altos rendimientos que permitan determinar parámetros de operación, y con ellos conocer los de escalamiento. En el desarrollo de este proyecto se evaluaron diferentes condiciones hidrodinámicas de flujo, de temperatura, y de concentración de CO 2 de la mezcla gaseosa, con la finalidad de comparar y determinar mejoras en las condiciones de operación del fotobioreactor tubular de la Universidad de la Sabana (UNISABANA 1 WPA) sobre la productividad de biomasa de la microalga Chlorella vulgaris. El estudio se realizó sobre la base de un diseño experimental factorial 23, donde los niveles máximos y mínimos utilizados para las variables en estudio fueron: X1 = 20ºC y 35ºC para la temperatura, X2 = 4% y 15% de la concentración de CO 2 en la mezcla gaseosa que es inyectada al equipo, y por último X3 = 0,1L.s -1 y 0,21L.s -1 de caudal que circula por la zona tubular. Las variables de respuesta obtenidas fueron: Y1 = peso seco [g.l-1] y Y2 = concentración celular [células.ml-3]. La escogencia de los niveles de trabajo se realizó sobre la base de pruebas experimentales previas que sirvieron de patrón, en las que se utilizaron las condiciones con que se opera el equipo desde su construcción y posterior puesta en marcha (1%CO 2, 28ºC, 0,1L.s -1 ). De ésta etapa preliminar se obtuvieron curvas de crecimiento de la microalga Chlorella vulgaris, y se ajustaron mediante el modelo predictivo de Baranyi. La producción alcanzada promedio fue de 0,435 g.l -1, para una concentración celular final de 9,25x106 celulas.ml -1. Las condiciones de operación del equipo UNISABANA 1 WPA que favorecen una mayor productividad de Chlorella vulgaris son: Temperatura = 20 C, Concentración de CO 2 = 4% y Caudal = 0.10 L.s -1, produciendo los valores más altos de peso seco (0,625 g.l -1 ), de concentración celular (9,85x10 6 celulas.ml -1 ). Como resultado del proyecto, se obtienen condiciones adecuadas de operación que generan una alta productividad de biomasa de la especie de microalga Chlorella vulgaris. De igual manera, se obtiene la caracterización de la operación bajo diferentes condiciones de flujo, de temperatura y concentración de CO 2 en la mezcla gaseosa que se introduce al equipo. 168

170 Biotecnología Algal Carteles 169

171 CT-BL-1 MACROALGA Ulva clathrata COMO ALIMENTO COMPLEMENTARIO PARA CAMARÓN BLANCO Litopenaeus vannamei Pena-Rodriguez Alberto 1, Leon Armando 2, Ricque-Marie Denis 1, Moll Benjamin 2, Cruz- Suarez L. Elizabeth 1 1 Programa Maricultura, Universidad Autónoma de Nuevo León, Cd. Universitaria F-56, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, CP 66450, México. 2 Aonori Aquafarms, Inc Klee Place, Davis, CA 95618, USA. El alimento balanceado para la engorda de camarón puede significar hasta un 60% del costo total de producción, por ello es necesario buscar nuevas estrategias para disminuir estos costos y aumentar la rentabilidad del cultivo. En el presente trabajo se explora la utilización de la macroalga verde Ulva clathrata cultivada en granjas, como alimento complementario al alimento balanceado comúnmente utilizado en las granjas de camarón. Se realizó un bioensayo de 28 días en condiciones controladas de laboratorio, donde camarones juveniles Litopenaeus vannamei (1.2±0.1 g) fueron distribuidos en 4 bloques de 3 acuarios de 120 L a una densidad de 8 camarones por acuario. Un primer grupo de camarones fue alimentado a saciedad con una dieta comercial (30% proteína cruda) tomando esto como 100% ración (C100); el segundo y tercer grupo de camarones fueron alimentados con alga fresca a saciedad más 75% (UC75) y 50% (UC50) de la ración de dieta comercial utilizada en el al tratamiento C100. No se presentaron diferencias significativas en el consumo de la macroalga entre los tratamientos con Ulva sp. (p=0.251). Los camarones bajo el tratamiento UC75 tuvieron un crecimiento significativamente mayor (p=0.005) con respecto a los otros dos tratamientos. Considerando solamente el consumo de la dieta comercial, la tasa de conversión alimenticia se mejoró significativamente (p=0.006) en los camarones que consumieron Ulva sp. El uso de U. clathrata fresca representa una alternativa viable como alimento complementario para camarón, mejorando la tasa de crecimiento y la utilización del alimento balanceado. 170

172 CT-BL-2 EFECTO DE LA INTENSIDAD LUMINOSA EN LA DENSIDAD Y EL TAMAÑO CELULAR DE Neochloris oleoabundans Loera-Quezada Maribel M., Olguín Eugenia J. Red de Manejo Biotecnológico de recursos. Instituto de Ecología, A.C. km 2.5 carretera antigua a Coatepec No. 351 Congregación el Haya. Xalapa, Veracruz México. Los biocombustibles a partir de microalgas son una fuente alternativa de energía, particularmente de biodiesel. Neochloris oleoabundans es una fuente promisoria debido a su alto contenido de lípidos celulares, al perfil de sus ácidos grasos y al índice de yodo, entre otras especificaciones para la producción de biodiesel. Una de las mayores dificultades en la mayoría de los cultivos algales, es establecer las condiciones de cultivo adecuadas para que se logre una buena productividad de biomasa manteniendo al máximo posible la productividad de lípidos. Con este fin, se evaluó el efecto de tres intensidades luminosas (50, 94 y 136 µmol m -2 s -1 ) en la densidad celular de N. oleoabundans. La microalga fue cultivada durante 15 días en matraces Erlenmeyer de 250 ml, con un volumen de trabajo de 100 ml en medio Bold modificado, temperatura de 35 C y un fotoperiodo de 12 h. La concentración inicial fue de 100,000 cél ml -1. Se observó que la mayor densidad celular (414,105 cél ml -1 ) se obtuvo a 136 µmol m -2 s -1, mientras que con las intensidades de 50 y 94 µmol m-2 s-1 se obtuvieron densidades celulares muy bajas (181,250 y 109,330 cél ml -1, respectivamente), después de 15 días. La tasa específica de crecimiento durante la fase exponencial de los cultivos a 136 µmol m -2 s -1 fue de día -1, mientras que para los cultivos en intensidad baja y media fue de y día-1, respectivamente. Cabe señalar que la mayor tasa específica de crecimiento en el caso de los cultivos sometidos la intensidad media se alcanzó a los 8 días de incubación, mientras que en la intensidad baja y alta al primer día de incubación. Con respecto al tamaño celular se observó que bajo la mayor intensidad luminosa, el tamaño celular fue menor, con un promedio de 5.25 (± 1.26) µm, mientras que en las intensidades baja y media el tamaño celular fue muy similar (10.92 ± 1.38 y ± 1.12 µm, respectivamente). Bajo estas condiciones experimentales, se observó que la mayor intensidad luminosa probada tuvo un efecto positivo en la densidad celular de N. oleoabundans, pero el tamaño celular disminuyó, mientras que con una intensidad luminosa menor a 100 µmol m -2 s -1, no se obtuvieron densidades celulares altas, pero se favoreció el aumento del tamaño celular. 171

173 CT-BL-3 PRODUCCIÓN DE BIOMASA DE Spirulina subsalsa EN DIFERENTES VOLÚMENES DE CULTIVO Bermúdez José 1, Gómez Liliana 1, Rosales Nestor 1, Rodríguez Mónica 2, Morales Ever 1 1 Laboratorio de Microorganismos Fotosintéticos, Departamento de Biología, Facultad Experimental de Ciencias, Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela. 2 Laboratorio de Ficología Aplicada, Universidad Autónoma Metropolitana- Iztapalapa, D.F, México. La producción de complementos alimenticios constituye una prioridad para incrementar la diversidad agroalimentaria de nuestros países. Las cianobacterias del género Spirulina representan una alternativa para desarrollar tecnologías de cultivos que contribuyan a favorecer su calidad nutricional para alimentación animal y humana. Se reporta la producción de biomasa, contenido de pigmentos y población bacteriana asociada de Spirulina subsalsa cultivada a 2, 15, 40 y 200L. Para ello, se establecieron tres series de experimentos según el volumen de cultivo. La primera (2 y 15L) mantenidos en condiciones de laboratorio durante 35 días, con fotoperiodo de 12:12h, a 28±3 C y aireación constante. En la segunda serie se utilizaron cultivos de 40L, bajo dos condiciones ambientales: en un espacio semi-cerrado con fotoperiodo de 12:12h, a 26±3 C y aireación constante; y en un espacio abierto con iluminación natural, agitación manual y a 28±3ºC. En estos cultivos se realizaron cosechas parciales de 10 litros cada 15 días. La tercera serie conformada por unidades cilíndricas y con volúmenes de cultivo de 200L, a cielo abierto, agitación mediante recirculación y durante 35 días. Los mayores valores de clorofila, carotenoides, ficocianina y aloficocianina se obtuvieron en las unidades de cultivos de 2 y 15L, con 12.22, 3.32, y 5.7 µg/ml, respectivamente. Mientras que, se obtuvo una biomasa seca en los cultivos a 2, 15 y 40 litros de 2.5-3, y gr/l, respectivamente. Los cultivos escalados hasta 15L no registraron presencia bacteriana a 35 días, ph 10.4 y a una salinidad de 35UPS. En cambio, cultivos de 2 litros a un ph entre y a 25UPS solo produjeron una población de aerobios mesófilos entre 40 y 1.4x103 ufc/ml. Los cultivos de 40 litros presentaron valores entre 1.0 y 1.6x103 ufc/ml. El incremento de la salinidad también produjo un descenso de la población bacteriana hasta 70UPS, a ph 8.8. La productividad de los cultivos de 200L a cielo abierto fue afectada por la temperatura y por el sistema de agitación. Por otra parte, el uso de fertilizantes agrícolas y de otros compuestos de grado técnico ha contribuido a la reducción de los costos de producción. Los resultados sugieren que, las etapas de preparación del inoculo y medio de cultivo, escalado, colecta, filtración y secado aplicados a este proceso, permiten una cosecha permanente de Spirulina subsalsa con alta eficiencia y control de la flora bacteriana asociada, ph, salinidad y calidad nutricional de la biomasa. Palabras claves: biomasa, bioprocesos, escalamiento, Spirulina subsalsa. 172

174 CT-BL-4 EFICIENCIA DEL USO DE COAGULANTE NATURAL Y COMERCIAL PARA LA RECUPERACIÓN DE BIOMASA DE Chlorella, Senedesmus, Shlorococcum Y Spirulina subsalsa EN CULTIVOS DISCONTINUOS Ventura Jorfran 1, Vera Alexandra 2, Andrade Charity 1, Cárdenas Carmen 3, Luzardo Milangel 4, Morales Ever 1 1 Laboratorio de Microorganismos Fotosintéticos, Facultad de Ciencias, Universidad del Zulia. 2 Departamento de Química. Facultad de Agronomía, Universidad del Zulia. 3 Centro de Investigación del Agua. Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia. 4 Laboratorio de Petroquímica y Surfactantes, Facultad de Ciencias, Universidad del Zulia. Entre los bioprocesos destinados a la recuperación de biomasa de cultivos de microalgas se han utilizados los agentes floculantes comerciales y métodos de centrifugación, sedimentación natural y filtración. Sin embargo, a grandes volúmenes de cultivo, es necesario continuar analizando agentes alternativos a fin de incrementar la eficiencia en cuanto a la recuperación de la biomasa. Se reporta el uso de quitosano producido a partir de desechos de camarones como coagulante en la recuperación de biomasa microalgal y comparado con el sulfato de aluminio y las técnicas de sedimentación natural, centrifugación y filtración. Para ello, se realizaron cultivos discontinuos cepas de Chlorella, Scenedesmus, Chlorococcum y Spirulina subsalsa en volúmenes de 15L en condiciones de laboratorio. La calidad del quitosano obtenido fue evaluada mediante espectroscopia IR. Se aplicó la prueba de jarra a un litro de cultivo, para determinar la dosis óptima del floculante en recuperar la mayor cantidad de biomasa, además de utilizar las medidas de remoción de color, turbidez y densidad celular. Para la prueba de sedimentación natural se les retiró la aireación y al término de 8 días fue determinada la densidad celular en el sobrenadante. En la prueba de centrifugación y filtración se utilizó 50ml de cada cultivo por triplicado, midiendo luego para ambos casos, la densidad celular, color y turbidez al cultivo inicial, al sobrenadante y al filtrado. En dichas pruebas se utilizó el quitosano y el sulfato de aluminio a 5 y 10 mg/l. Con quitosano se produjo una recuperación del 99.34%, 98.99% y 95% para Chlorococcum, Chlorella y Scenedesmus, respectivamente. Mientras que, con sulfato de aluminio se obtuvo un 86.78%, 85.10% y 22.71% para Chlorococcum, Scenedesmus y Chlorella, respectivamente. En cambio, ni el quitosano, ni el sulfato de aluminio, ejercieron efecto significativo en la recuperación de Spirulina; ya que con la prueba de jarra se obtuvo una sedimentación del 82.93% y 46.43% para cada control. Por sedimentación natural, se recupero biomasa de Scenedesmus, Chlorococcum, Chlorella y Spirulina en un 100%, %, 89.29% y 11.11%. Por otra parte, la centrifugación y filtración reportaron valores de recuperación para Scenedesmus de 99.54% y 99.89%; para Chlorella de 99.17% y 99.95% para Chlorococcum de 99.02% y 99.82% y para Spirulina de 43.55% y 95.16, respectivamente. Los resultados obtenidos demuestran la factibilidad del uso de quitosano como agente coagulante eficiente, en la recuperación de biomasa de Chlorococcum, Chlorella y Scenedesmus a partir de volúmenes superiores a 5L. Palabras claves: quitosano, coagulante, recuperación biomasa, microalgas. 173

175 CT-BL-5 EVALUACIÓN DEL CRECIMIENTO DE Nannochloropsis sp. EN CUATRO SALINIDADES DIFERENTES Gómez-Ramírez Alejandro, Reyes-Fernández Zehila, Gómez-Uc Edith, Vázquez-Pérez Ros Universidad Autónoma del Carmen Las especies del género Nannochloropsis perteneciente a la clase Eustigmatophycea son ampliamente utilizadas en la acuicultura por ser un excelente alimento, ya que poseen un tamaño adecuado, una alta digestibilidad, un elevado porcentaje de ácidos grasos poliinsaturados y una gran fuente de pigmentos. La salinidad es un factor físico-químico de gran importancia en el cultivo de microalgas, ya que las sales inorgánicas disueltas en los ambientes marinos, como de agua dulce pueden afectar potencialmente el crecimiento del fitoplancton como una función de su actividad osmótica. En el presente trabajo se estudio la influencia que ejerce la salinidad sobre el crecimiento celular de la microalga Nannochloropsis sp.. Las salinidades utilizadas fueron 10, 20, 30 y 40 ups, los cultivos se realizaron bajo condiciones de laboratorio, a una iluminación aproximadamente de 2000 lux y una temperatura de 24±1 C durante todo el período experimental. Se determinaron los valores medios de la concentración de microalgas presentes en los tratamientos diariamente, se establecieron los límites de confianza con un nivel de significación del 95% y se realizaron las curvas de crecimiento correspondiente a cada cultivo. Los tratamientos que mostraron mejor comportamiento fueron 20, 30 y 40 ups. El análisis estadístico indico que no presentan diferencia significativa (P>0.05), aunque se pudo notar un mayor crecimiento a 30 ups con x 106 (± 4.41x 106) cel/ml. 174

176 CT-BL-6 PRODUCCIÓN DE EXTRACTOS LÍQUIDOS DE ALGAS COMO ESTIMULANTES DEL CRECIMIENTO VEGETAL Hernández-Carmona G. 1, Briceño-Domínguez D. 1, Rodríguez-Montesinos Y.E. 1, Arvizu-Higuera D.L. 1, Murillo Alvarez I.J. 1, Larrinaga-Mayoral J.A. 2 1 Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas. Ap. Postal 592. La Paz, Baja California Sur Centro de investigaciones Biológicas del Noroeste. Apdo. Postal 128, La Paz, Baja California Sur Los extractos de algas marinas se han empleado como estimulantes del crecimiento vegetal desde los años 50s. Estos productos mejoran las plantas y su rendimiento, debido a la presencia de auxinas y citocininas que regulan el crecimiento. No se ha publicado información científica del proceso de producción de los extractos, solo se describen los efectos del producto sobre plantas modelo. Se desarrolló un proceso para obtener un extracto de Macrocystis pyrifera que consiste en: hidratación, extracción alcalina, centrifugación y neutralización. Se variaron las condiciones de extracción alcalina usando ph 9 y 10 combinando temperaturas de 40, 60 y 80ºC. Se midió la viscosidad de proceso, viscosidad final (22 C) y polisacáridos precipitables. Se observaron diferencias significativas en la viscosidad del proceso entre la extracción a ph 9 y10. Los mayores valores se obtuvieron a ph 10 en las 3 temperaturas evaluadas. En la extracción a ph 10, se obtuvo mayor viscosidad de proceso cuando se realizó a 80 C. Se evaluaron los extractos aplicándolos en plantas de tomate por aspersión foliar en concentración al 0.1, 0.5 y 1%. En la etapa vegetativa, se observaron diferencias significativas en la altura de las plantas, número de flores e incremento en el área foliar, cuando se aplicó el extracto obtenido a ph10 y 80ºC al 0.1%. En el experimento con plantas productivas se observó un incremento del rendimiento total después de dos meses de cultivo en 7 cosechas, mayor peso y firmeza de fruto 15 días después de cosechados. 175

177 CT-BL-7 CARACTERIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE LÍPIDOS EN EL CULTIVO DE DOS MICROALGAS VERDES: Chlamydomonas reinhardtii Y Chlorella saccharophila Contreras Pool Patricia Y., López Adrián Silvia J., Barahona Pérez Luis F., Herrera Valencia Virginia A. Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), Unidad de Biotecnología. Calle 43 No.130 Col. Chuburná de Hidalgo, CP , Mérida, Yucatán, México. La utilización de aceites de cultivos oleaginosos como materia prima para la producción de biodiesel requiere de grandes extensiones de tierra para su cultivo, grandes cantidades de agua para riego y está sujeta a las condiciones climáticas y riesgos de pestes y enfermedades, lo que puede poner en riesgo su producción. Las microalgas se perfilan como la mejor alternativa para obtener materia prima para biodiesel, ya que su productividad en teoría superaría la del mejor cultivo agrícola evitando competir con la producción de alimentos. Este trabajo tiene como objetivo caracterizar la producción de lípidos relacionada con el estrés por ph, por disminución de la fuente de N 2, y estrés osmótico, en el cultivo de dos especies de microalgas de agua dulce Chlamydomonas reinhardtii y Chlorella saccharophila. C. reinhardtii fue proporcionada por la Dra. Elizabeth H. Harris (Chlamydomas Center, USA); C. saccharophila se aisló de un cuerpo de agua de la ciudad de Mérida, Yucatán, y se realizó un experimento donde se seleccionó al medio TAP como el más adecuado para su cultivo. Posteriormente se obtuvieron las curvas de crecimiento para cada microalga, para determinar el día de mayor acumulación de biomasa. A continuación se realizaron experimentos donde se evaluó el perfil y la acumulación de lípidos bajo condiciones de cultivo con: ph alcalino, baja concentración de N2 y estrés osmótico por NaCl. Como resultado, se obtuvo que los cultivos de C. reinhardtii y C. saccharophila presentaron una disminución en cuanto al número de células presentes en condiciones de estrés por ph y baja concentración de N 2, y por tanto una menor cantidad de lípidos totales, lo cual podría deberse a una inhibición de la división celular, debida a la baja concentración de N 2, o porque se ha observado que el estrés por ph alcalino inhibe el ciclo de división celular antes de la liberación de la autoespora. Aunque la cantidad de lípidos totales fue menor, éstos resultaron contener más triglicéridos en ambas microalgas con el tratamiento de baja concentración de N 2, a diferencia de los tratamientos por ph alcalino donde por el contrario hubo un decremento y en el tratamiento por NaCl donde no se observaron diferencias con respecto al control. 176

178 CT-BL-8 CARACTERIZACIÓN DE LA EXPRESIÓN DE GENES DEL CLOROPLASTO DE LA MICROALGA VERDE Chlamydomonas reinhardtii CON POTENCIAL DE SER INDUCIBLES Casais Molina Melissa L., Herrera Valencia Virginia A. Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), Unidad de Biotecnología. Calle 43 No. 130 Col. Chuburná de Hidalgo, C.P , Mérida, Yucatán, México. Fax: (52) Chlamydomonas reinhardtii es considerada un sistema modelo en estudios fisiológicos y moleculares, los genomas de su núcleo y cloroplasto se encuentran completamente secuenciados, y su cultivo es altamente viable para la expresión de proteínas recombinantes (PRs) de interés biotecnológico (por ejemplo vacunas). Sin embargo, para esta aplicación es necesario contar con una alta expresión génica, regulada por el promotor. Un promotor inducible en C. reinhardtii permitiría el control de la expresión de un gen recombinante ante la presencia de un inductor, después de alcanzar una alta densidad celular, y posiblemente una mayor acumulación proteica sin interferir con el metabolismo celular. En la región promotora de genes nucleares de C. reinhardtii se han identificado elementos cis asociados a la respuesta a inductores. En el cloroplasto se ha demostrado la presencia de genes con potencial de ser inducidos, pero hasta el momento no se ha caracterizado algún promotor inducible en este organelo. Así mismo, el estudio de la expresión de genes del cloroplasto con elementos reguladores cis asociados a la inducción génica, puede servir de punto de partida para el estudio y selección de promotores con potencial de ser inducibles en sistemas recombinantes. Por tanto, este trabajo tiene como objetivo el análisis de la expresión de genes del cloroplasto de la microalga verde C. reinhardtii para identificar su potencial como promotores inducibles. Inicialmente se realizó un análisis in silico a las secuencias del promotor más la región 5 no traducible (P+5 UTR) de doce genes del cloroplasto de C. reinhardtii utilizando el programa PLACE. De este análisis se seleccionaron los genes psbc, psbd, rpl16, atpa, chll, chln y tufa ya que sus regiones P+5 UTR presentaron elementos cis con posible respuesta a inductores de la expresión génica. Se están realizando experimentos de RT-PCR semicuantitativa bajo diferentes tratamientos con los posibles inductores para analizar la expresión de estos genes y así determinar si alguno de ellos es inducible y si existe una relación con los elementos cis presentes. Esta sería la primera vez que se caracterice la región promotora de algún gen del cloroplasto con potencial de ser inducible. 177

179 CT-BL-9 CULTIVO EXPERIMENTAL DEL ALGA Ulva spp. UNA OPCIÓN PARA LA NUTRICIÓN DE CAMARÓN EN LA PAZ, CALIFORNIA SUR, MÉXICO Sánchez Rodríguez I., Casas Valdez M., Sánchez A. Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas IPN. Av. Instituto Politécnico Nacional s / n, Col. Playa Palo de Santa Rita La Paz, Baja California Sur Debido a la alta densidad de crecimiento del alga verde, Ulva sp. (Enteromorpha sp), ha sido necesario su uso para el consumo humano, animales, y específicamente en las dietas de las postlarvas de camarón siguen siendo susceptibles a los cultivos. Esta alga tiene una gran demanda del mercado mundial para el alto contenido de proteína (25 a 40%), minerales, calcio, fósforo, ácidos grasos Ω 3 y 6 Ω. El cultivo de inóculo Ulva sp usando sustrato artificial (de tejas de arcilla-) en 4 acuarios con luz indirecta y aireación constante, permite controlar su crecimiento, así como la salinidad, ph, el oxígeno del medio ambiente y la temperatura del agua y los nutrientes. Después de 3 semanas, una docena de camarón blanco de menores fueron colocados en un acuario. Esta especie de algas fueron seleccionados para el cultivo en el laboratorio según los siguientes criterios. (1) Alto valor nutricional de los carbohidratos, lípidos y proteínas para una correcta alimentación post-larvas de camarón, (2) La formación de algas es controlado y simple en ambiente controlado (acuario), (3) fácil de digerir por el post-larvas de camarón, y (4) Los nutrientes necesitan un medio para animarlos. Los resultados de las variables ambientales fueron la temperatura ambiental entre 22 C - 30 C, temperatura del agua había intervalo entre 21 C a 26 C, la salinidad entre 35 a 44 ppm, la concentración de oxígeno del 79% al 96%, el ph se mantuvo estable con 8,2 a 8,4. Las concentraciones de nutrientes fue de 68 µ M de nitratos y 0,64 µ M para los fosfatos. El crecimiento de Ulva sp fue de 0,1 a 2 cm de cada semana. El tracto digestivo en camarón blanco presenta un color verdoso debido a los alimentos consumidos, en este caso Ulva sp. 178

180 CT-BL-10 EXPRESION DE GENES IMPLICADOS EN LA VIA METABOLICA DE SINTESIS DEL β-caroteno EN LA MICROALGA Dunaliella salina (Chlorophyceae - volvocales) Galarza Tipán Janeth Isabel Universidad de Guayaquil, Programa de Biotecnología Una cepa del género Dunaliella aislada desde lagunas salinas de la Península de Santa Elena, Ecuador fue identificada como Dunaliella salina en base a la secuencia de su gen ADNr 18S previamente amplificado por Nested-PCR con un par de iniciadores conservados en el género Dunalliela (MA1-F/MA3-R) y un par de iniciadores específicos de D. salina (DSs-F/MA3-R). Pruebas de PCR fueron desarrolladas para amplificar específicamente los genes del fitoeno sintasa (psy) y del fitoeno desaturasa (pds), utilizando respectivamente juegos de iniciadores PSY-F1/PSY-R1 y PDS-F2/PDS-R1. Los mismos juegos de iniciadores fueron después utilizados para desarrollar pruebas de RT-PCR, y detectar la presencia de ARNm específicos de estos dos genes involucrados en la biosíntesis del β- caroteno, considerando varias condiciones de cultivo de la microalga (salinidad: 0,6M, 1M, 2M; luminosidad constante o reducida; medio de cultivo enriquecido o empobrecido) La expresión del gen fitoeno desaturasa (pds) fue evaluada mediante la técnica RT-PCR semicuantitativa, lo que condujo a determinar las primeras condiciones de cultivo de la cepa de D. salina para la biosíntesis de β-caroteno Palabras Claves.- Dunaliella salina, β-caroteno, fitoeno sintasa, fitoeno desaturasa, ambientes hipersalinos, carotenogenesis. Financiamiento: Concepto Azul S.A. Ecuador. 179

181 CT-BL-11 EVALUACIÓN DEL CRECIMIENTO DE Chlorella vulgaris A NIVEL DE ESCALAMIENTO PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOMASA Armendáriz Galván Jesús Fidel, Posadas Beltrán Adriana, Amezcua Allieri Miriam Adela Instituto Mexicano del Petróleo. Eje Central Lázaro Cárdenas Norte 152. Col. San Bartolo Atepehuacán, C.P México, DF, México. A nivel mundial existe actualmente una crisis energética de hidrocarburos fósiles, lo que hace ver a la energía renovable prometedora en el futuro. Se buscan combustibles generados a partir de biomasa de microorganismos (microalgas, levaduras, hongos y bacterias), que producen una gran cantidad de ácidos grasos, los cuales pueden ser usados como una fuente potencial para la producción de biodiesel. Las investigaciones sobre el cultivo de microalgas revisten gran importancia dada su amplia aplicación biotecnológica y comercial, utilizando cultivos discontinuos por su relativo fácil manejo, para determinar la cinética de crecimiento y sus parámetros críticos. El objetivo principal del presente trabajo fue evaluar la cinética de crecimiento de la microalga Chlorella vulgaris a nivel de escalamiento y bajo condiciones de laboratorio, iniciando desde la purificación de la cepa, crecimiento en tubo de ensayo, matraz Erlenmeyer de 100, 500 y 1000 ml (escala intermedia), hasta la producción masiva en un garrafón de vidrio de 20 litros de capacidad (carboy-escala masiva) para la producción de biomasa. La microalga fue cultivada en Medio Basal de Bold (MBB) bajo condiciones autótrofas. Los cultivos se iniciaron con una densidad celular de 5,00 X 104 cel ml -1 (escala intermedia) y de 1,00 X 105 cel ml -1 (escala masiva). El crecimiento de C. vulgaris presentó una tendencia similar de crecimiento tanto en la escala intermedia como en la masiva (carboy), presentando las fases características de un cultivo discontinuo. En la escala intermedia, se presentó una fase de latencia que culminó el día 1 con una densidad celular de 7,19 X 104 cel ml -1 ; la fase exponencial o logarítmica duró 12 días con una densidad de 2,34 X 107 cel ml -1 y la fase estacionaria se presentó después de los días con una densidad celular de 2,32 X 107 cel ml -1. Para la escala masiva, la fase de latencia culminó el día 4 con una densidad de 1,16 X 105 cel ml -1 ; la fase logarítmica duró 21 días con una densidad de 7,83 X 106 cel ml -1. Finalmente la fase estacionaria se presentó después de los 25 días. La producción de biomasa seca promedio obtenida en la escala intermedia fue de 0,53 g/l y 7,90 g/l en escala masiva (valor estimado). Se concluye que las condiciones de propagación son óptimas para obtener una cantidad de biomasa autotrófica adecuada para la obtención de biodiesel. 180

182 CT-BL-12 EXPLORACIÓN DE LA FORMA DE INCLUSIÓN DE LA MACROALGA Ulva clathrata EN ALIMENTO PARA CAMARÓN Pena-Rodriguez Alberto 1, Leon Armando 2, Ricque-Marie Denis 1, Moll Benjamin 2, Cruz-Suarez L. Elizabeth 1 1 Programa Maricultura, Universidad Autónoma de Nuevo León, Cd. Universitaria F-56, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, CP 66450, México. 2 Aonori Aquafarms, Inc Klee Place, Davis, CA 95618, USA. Se han utilizado una gran variedad de harinas de algas como aditivos en alimentos para camarón. Los procesos de manufactura de los alimentos pueden modificar o destruir compuestos activos o nutrientes específicos presentes en las algas. El objetivo del presente trabajo es determinar el efecto del procesado del alimento sobre el potencial de Ulva clathrata para mejorar el crecimiento en el camarón blanco (Litopenaeus vannamei). Una muestra del alga U. clathrata fresca fue proporcionada por la empresa Aonori Aquafarms. Se exploró tres diferentes condiciones a 2% de inclusión de alga en el alimento: una primera muestra de alga fue secada a 65ºC/8 h para después ser molida y adicionada durante la mezcla de los ingredientes de la dieta (D1); una segunda muestra de alga fresca fue licuada y agregada a la mezcla de ingredientes previo a la peletización del alimento (D2); Una tercera muestra de alga fresca fue licuada y utilizada para recubrir los pellets secos de alimento terminado (D3); Una última dieta se preparó sin inclusión de alga para fungir como control (DC). Se realizó un bioensayo de alimentación de 4 semanas para determinar el efecto de las dietas sobre el rendimiento de camarones juveniles de L. vannamei (0.52±0.01g). Se utilizaron 4 replicas (acuarios de 60 L) por tratamiento con una densidad de 10 camarones por acuario, alimentados con 2 raciones diarias de alimento (09:00 y 16:00h). En las dietas a las cuales se les agregó el alga antes del proceso de peletizado (D1 y D2) se observó un aumento significativo en la capacidad de retención de agua y una disminución significativa en la perdida de materia seca (p<0.05). Los camarones alimentados con la dieta recubierta con alga (D3) presentaron un aumento significativo en el crecimiento comparados con los demás tratamientos (p<0.05). Los resultados observados indican que la macroalga U. clathrata mejora la estabilidad del alimento balanceado cuando se adiciona antes del peletizado, y que aparentemente el alga puede contener compuestos termolábiles que potencian el crecimiento del camarón L. vannamei. 181

183 CT-BL-13 CARBON DIOXIDE MITIGATION BY MICROALGA IN A VERTICAL TUBULAR REACTOR WITH RECYCLING OF THE CULTURE MEDIUM Greque de Morais Michele, Vieira Costa Jorge Alberto Laboratory of Biochemical Engineering, College of Chemistry and Food Engineering, Federal University of Rio Grande (FURG), P. O. Box 474 Rio Grande-RS, , Brazil. Tel: ; Fax: The increase in industrialization and urban population has led to a biggest demand by society for energy, which has increased the emission of atmospheric pollutants (CO 2, SOx, NOx and other gases). Microalgae use photosynthesis as their principal metabolic mechanism to obtain organic carbon from the inorganic carbon contained in CO 2, using solar energy. The photobioreactor s configuration is one of the most important factors in controlling the biomass yield from photosynthetic cultures. The use of a vertical tubular photobioreactor increases the time the gas remains in the medium, the area of contact between the light and culture, the photosynthetic rate, and consequently the CO 2 use efficiency. With microalgae cultures, recycling the medium allows the microalgae to use the nutrients until they are exhausted, with less exposure to the environment to the residues after biomass harvesting. This study aimed to assess the most suitable biomass concentration in which to cultivate the microalgae Spirulina sp., grown in a vertical tubular photobioreactor, with biomass removal and recycling of the medium in order to obtain maximum CO 2 mitigation. When the microalga Spirulina sp. LEB 18 was cultivated in a vertical tubular photobioreactor with removal of cells and recycling of the medium kept at cellular concentration of 600 mg L -1, maximum CO 2 mitigation was reached. Under these conditions the values obtained were 85.9 ± 6.0 mg L -1 day -1 of biomass productivity and ± 73.1 mg L -1 day -1 of CO 2 fixation. Therefore, combining the cultivation of microalgae and fixation of CO 2 and recycling of the medium leads to a reduction of the problems caused by the emission of this gas and of the expenses with culture medium. 182

184 CT-BL-14 TOXICIDAD DE LOS BIOCIDAS BIO1056 Y TK2459 SOBRE EL CRECIMIENTO DE Scenedesmus sp EN CULTIVOS DE LABORATORIO Mejía Leyda 1, Morales Ever 2, Rincón José 1 1 Laboratorio de Contaminación Acuática. Departamento de Biología. Facultad Experimental de Ciencias. Universidad del Zulia. Venezuela. 2 Laboratorio de Microorganismos Fotosintéticos. Departamento de Biología. Facultad Experimental de Ciencias. Universidad del Zulia. Venezuela. Con el objeto de conocer los límites toxicológicos de diferentes agentes biocidas sobre los organismos fitoplantónicos en el Lago de Maracaibo, se determinó la concentración inhibitoria (EC50) de los biocidas BIO1056 y TK2439 sobre el crecimiento de la microalga Scenedesmus sp bajo condiciones de laboratorio y utilizando protocolos estándares. Se utilizaron cultivos con crecimiento en fase logarítmica de los cuales se tomó una concentración celular final aproximada de 1,5 x 106 células/ml en 100ml de cultivo a ensayar. Cada prueba estuvo compuesta por una batería de 24 frascos de vidrio de 300 ml de capacidad en las cuales fueron ensayadas, por triplicado, diluciones iguales a: 0,5; 1,0; 5,0; 10,0; 20,0; 30,0; y 40,0 ppm de cada biocida, más un control. Una vez sembrados, los envases fueron colocados frente a lámparas fluorescentes con un regulador del fotoperíodo 12:12h. El cuarto de cultivo presentó una temperatura promedio de 24 ± 1ºC. Se realizaron contajes cada 24 horas de submuestras de cada réplica, en cada ensayo, utilizando un hemocitómetro. Los datos obtenidos en los bioensayos fueron ajustados mediante Regresión No Lineal, utilizando una curva sigmoidal de Dosis-Respuesta (pendiente variable). En los ensayos con la microalga Scenedesmus sp la EC50 promedio para Bio 1056 fue de 16,65 ppm y para TK 2439 resultó una EC50 de 31,63 ppm. De acuerdo a estos resultados el Biocida BIO1056 resultó con un mayor efecto inhibitorio sobre el crecimiento de Scenedesmus sp bajo condiciones de laboratorio. Durante los ensayos se observó que el biocida TK 2439 disminuye significativamente su efecto tóxico a partir de las 48 horas de cultivo, lo que explicaría los resultados obtenidos. 183

185 CT-BL-15 PRODUCCIÓN DE BIOMASA Y BIOHIDRÓGENO DE MICROALGAS EN REACTORES AL AIRE LIBRE Escalante Ricardo, Kauil Gener, Martín del Campo Julia S., Patiño Rodrigo Centro de Investigación y de Estudios Avanzados - Unidad Mérida Departamento de Física Aplicada La especie Chlamydomonas reinhardtii es un modelo para el estudio del metabolismo de las microalgas, incluyendo la fotosíntesis así como su genoma, que han sido ampliamente estudiados. También han llamado la atención por sucapacidad de producir gas hidrógeno por medio de la biofotólisis del agua. En efecto, la biofotólisis es un proceso en el cual está involucrada la fotosíntesis y que, acoplado a la actividad de la enzima hidrogenasa en condiciones anaerobias limitadas en azufre, concluye en la producción de hidrógeno. Con la finalidad de proponer una metodología para la producción de este gas por C. reinhardtii en Yucatán, se ha estudiado su crecimiento en biorreactores que utilizan la radiación solar como fuente luminosa. En este trabajo, se reporta la utilización de reactores planos tipo panel y de reactores tubulares verticales para evaluar el crecimiento de los cultivos algales. La cinética de crecimiento y los rendimientos son analizados en función de factores como el medio de cultivo utilizado, la forma y volumen de los reactores, así como de las épocas estacionales. El usos de sondas automáticas de medición permite un monitoreo continuo que ayuda a la caracterización del crecimiento microbiano, adicional a la toma diaria de muestras para su análisis extemporáneo. Aunado al estudio de producción de biomasa, se estudian las condiciones para la producción de biohidrógeno por estas mismas algas en condiciones controladas de laboratorio, con el fin de proponer un biorreactor al aire libre que opere con radiación solar como fuente luminosa. Las microalgas producidas son filtradas y enjuagadas antes de ser resuspendidas en un medio de cultivo en el que las sales de sulfato han sido reemplazadas por los cloruros correspondientes. El cultivo es colocado entonces en un biorreactor cerrado para inducir la anaerobiosis y se estudia el efecto de factores como la concentración de biomasa suspendida o el régimen de iluminación en la producción de hidrógeno. La producción del gas se sigue a través de una celda de combustible cuyo voltaje es medido en tiempo real a través de una interfaz conectada a una computadora para la adquisición automática de datos. Los resultados de la producción de biomasa y biohidrógeno en reactores al aire libre, permitirán evaluar un sistema integral a escala piloto. 184

186 CT-BL-16 EFECTO TOXICO DEL DICROMATO DE POTASIO SOBRE EL CRECIMIENTO DE LAS MICROALGAS Scenedesmus sp Y Chlorella sp EN CULTIVOS DE LABORATORIO Mejía Leyda 1, Morales Ever 2, Rincón José 1 1 Laboratorio de Contaminación Acuática. Departamento de Biología. Facultad Experimental de Ciencias. Universidad del Zulia. Venezuela. 2 Laboratorio de Microorganismos Fotosintéticos. Departamento de Biología. Facultad Experimental de Ciencias. Universidad del Zulia. Venezuela. Se determinó la concentración inhibitoria (EC50) del Dicromato de Potasio sobre el crecimiento de las microalgas Scenedesmus sp y Chlorella sp bajo condiciones de laboratorio y utilizando protocolos estándares. Se utilizaron cultivos con crecimiento en fase logarítmica de los cuales se tomó una concentración celular final aproximada de 1,5 x 106 células/ml en 100ml de cultivo a ensayar. Cada prueba estuvo compuesta por una batería de 24 frascos de vidrio de 300 ml de capacidad en las cuales fueron ensayadas, por triplicado, diluciones iguales a: 0,5; 1,0; 5,0; 10,0; 20,0; 30,0; y 40,0 ppm de la solución de Dicromato, más un control. Una vez sembrados, los envases fueron colocados frente a lámparas fluorescentes con un regulador del fotoperíodo 12:12h. La temperatura promedio del agua de los cultivos estuvo alrededor de 24 ± 1ºC. Se realizaron contajes cada 24 horas de submuestras de cada réplica, en cada ensayo, utilizando un hemocitómetro. Los datos obtenidos en los bioensayos fueron ajustados mediante Regresión No Lineal, utilizando una curva sigmoidal de Dosis-Respuesta (pendiente variable). Los ensayos con cromo hexavalente al que fueron expuestas las microalgas arrojó resultados similares. En Chlorella sp la EC50 fue igual a 7,337 ppm (R2= 0,9784) mientras que en Scenedesmus sp la EC50 resultó en 7,332 ppm (R2 = 0,9403). Los resultados de toxicidad del cromo hexavalente obtenidos para ambas especies se encuentra dentro de los rangos reportados en la literatura para otras especies de microalgas. 185

187 CT-BL-17 INDUCCIÓN DE FLOCULACIÓN DE Isochrysis galbana MEDIANTE HIDRÓXIDO DE SODIO Y EFECTO DEL CAMPO MAGNÉTICO, COMO POSIBLES ALTERNATIVAS PARA LA COSECHA DE MICROAGLAS Aldana-Avilés Cynthia Elizabeth, Greene-Yee Adriana, Puente-Carreón Eleonora, Lora- Vilchis María Concepción Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S. C. CIBNOR, Laboratorio de microalgas, Mar Bermejo 195, Col. Palo de Sta. Rita, La Paz, B.C.S. México, La cosecha de la biomasa microalgal es uno de los cuellos de botella en la obtención de los productos microalgales y una cosecha eficiente puede ser determinante en la economía del proceso ya que el costo calculado puede ir del 20 al 30 porciento del total. La centrifugación que es uno de las métodos de cosecha más empleados implica un alto costo por lo que cualquier proceso que permita disminuir el volumen a centrifugar puede redundar en descenos del costo de producción. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la adición de diferentes concentraciones de hidróxido de sodio como inductor de floculación en la microalga Isochrysis galbana, mediante el grado de floculación, la eficiencia de la floculación y el dañó celular. Isochrysis galbana es una microalga comunmente empleada en acuicultura de especies marinas, fue cultivada en agua de mar enriquecida con medio f/2, iluminación natural, en dos condiciones, con y sin ajuste de ph (7.5-8) por adición de CO 2. Los experimentos de floculación se realizaron en tubos de ensayo de 10, 50 y 100 ml y la altura del flóculo formado fue monitoreada durante 120 min; la densidad celular en el sobrenadante y el porcentaje de mortalidad en el flóculo fueron determinadas al final. El efecto del campo magnético sobre la compactación del flóculo también fue evaluado. El grado de floculación o sedimentación se determinó por la pendiente de la altura del flóculo en función del tiempo; la eficiencia de floculación se determinó por la diferencia entre la concentración inicial y la del sobrenadante a los 60 y 120 min expresada en porciento del valor inicial; el daño celular fue evaluado como porcentaje de las células muertas en el flóculo teñidas con azul de Evans. Los resultados indican que las concentraciones de mg/ml produjeron floculación de 0 a 75 mm/h durante la primera hora, con eficiencias de 9-100%. El efecto del campo magnético sobre la formación del flóculo solo fue evidente a partir de adiciones de 0.4 mg/ml de álcali. La mortalidad celular en el flóculo fue de 0-7% en todos los casos. Estos resultados indican que el uso adecuado de estos álcalis puede resultar en un beneficio para la economía de producción ya que ambos son de bajo costo y podrían ser una alternativa previa a la obtención de biomasa microalgal. Palabras clave: Floculación, Isochrysis galbana, sedimentación, compactación, microalgas. 186

188 CT-BL-18 EFECTO DEL CHOQUE OSMÓTICO EN LA PRODUCCIÓN DE AZÚCARES FERMENTABLES POR ALGAS Fernández Linares Luis, Bremauntz Michavila Pilar, Torres Bustillos Luis, Garibay Orijel Claudio, Cañizares Villanueva Rosa Olivia Depto. de Bioprocesos, Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología UPIBI-IPN. México D.F. Departamento de Biotecnología y Bioingeniería, CINVESTAV. México D.F En la actualidad el 80 % de la energía proviene de combustibles fósiles, los cuales además de ser limitados implican inconvenientes ecológicos importantes, haciéndolos no sustentables. El biodiesel y el bioetanol pueden ser combustibles sustentables; el reto más importante es obtenerlos a partir de productos baratos, renovables y que no compitan con la alimentación humana y terrenos de cultivo. El bioetanol se produce a partir de la fermentación de azúcares provenientes de material vegetal principalmente de Caña y de Maíz; una propuesta interesante es emplear microalgas, la cuales como producto de la fotosíntesis producen azúcares; dicha producción puede ser incrementada a través de mecanismos de osmorregulación, como respuesta al choque osmótico. El objetivo de este trabajo es la obtención de azúcares a partir de microalgas aisladas de medios naturales, que pueda ser la materia prima para la fermentación alcohólica. Se presentan los métodos de aislamiento, e empleando diferentes medios de cultivo para cada tipo de alga, dependiendo de su hábitat original la producción de biomasa y azúcares y el efecto del choque osmótico es esos parámetros. Se aislaron 12 cepas que presentaron crecimientos hasta 2.6 g/l de biomasa peso seco (PS) y producción de azúcares intra y extracelulares. Chlorococcales Cystecocus,, Chlorococcales Scenedesmus, Chroococales Synechocistis X8, son las tres cepas con mayor formación de biomasa (entre 2.1 y 2.6 g/l). La cepa identificada como Chlorella spp. presentó la mejor producción de azúcares (23.6 mg de azúcares totales/ g de biomasa PS) y una biomasa de 1.36 g/l. Al someterla a choque osmótico a 0.4 NaCl por 24 horas, la producción de azúcares aumentó 18 veces, alcanzando 421 mg azúcares/ g biomasa PS. Las cepas aisladas presentan un potencial para la producir azúcares fermentables para producción de bioetanol de una forma sustentable. 187

189 CT-BL-19 EFECTO DE LA AIREACIÓN Y LA IRRADIACIÓN SOBRE UN CONSORCIO DE CIANOBACTERIAS FIJADORAS DE NITROGENO Ramírez López Citlally, Trujillo Tapia Ma. Nieves Universidad del Mar, campus Puerto Ángel Las Cianobacterias Fijadoras de Nitrógeno (CFN) proveen de muchos beneficios al hombre, desde la producción de alimento, sustancias químicas de elevado valor comercial, hasta el tratamiento de agua residual mejoramiento de suelos y uso potencial como biofertilizante. En el presente estudio se evaluó el efecto de la variación del flujo de aire y la irradiación sobre un consorcio de cianobacterias fijadoras de nitrógeno cultivado en un sistema de producción semicontinuo en fotobiorreactores de columna burbujeada modificados. Se probaron tres flujos de aire (2, 3 y 4 Lmin -1 ) y dos irradiaciones (5350 ± 100 Lux y 6200 ± 100 Lux), en fotobiorreactores de 1L, con un fotoperiodo de 12h luz/ 12h oscuridad a una temperatura de 22 ± 2 C. Los testigos para las irradiaciones fueron en cultivo discontinuo y con una aireación de 1L min -1 ; ambos tratamientos se realizaron por triplicado. Los parámetros evaluados fueron: ph, densidad óptica, peso seco de biomasa, cuantificación de clorofila a, amonio y proteína. Los flujos elevados de aire permitieron que el género Fischerella predominara totalmente sobre el género Anabaena. Las cianobacterias de los testigos y de los tratamientos crecieron favorablemente y entre estos, los resultados de densidad óptica, peso seco de biomasa, clorofila a, proteína y ph fueron similares hasta que alcanzaron la fase estacionaria a los 13 y 16 días, respectivamente, después de haber iniciado la cinética. Después del día 23, los tratamientos donde se obtuvo un mayor crecimiento y producción de proteína fueron en el de 6200 Lux y un flujo de 2L min -1, mientras que, en el flujo de 3L min-1 se obtuvo la máxima producción de clorofila a (13.6 mgl -1 ). Por lo que respecta a la liberación de amonio, éste presentó marcadas diferencias entre testigos y tratamientos después del noveno día de crecimiento; de manera global, los testigos y los cultivos de mayor irradiación y máximo flujo de aire liberaron mayor cantidad de amonio. El presente estudio permitió conocer la capacidad del género Fischerella para adaptarse a distintas condiciones de cultivo, en especial, a elevados flujos de aire. Las modificaciones hechas a los fotobiorreactores favorecieron el crecimiento del cultivo sin aglomerados celulares; por otro lado, la variación de las aireación, irradiación y sistema de cultivo afectaron la morfología y fisiología de las cianobacterias, en especial las ramificaciones de los filamentos y la liberación de amonio. 188

190 CT-BL-20 BARROS CLOACALES COMO FUENTE DE NUTRIENTES PARA EL CULTIVO MASIVO DE Nannochloropsis oculata (Droop) Hibberd Pérsico M. M. 1, Beligni V.1,2, Bambill G. 1, Lucero M. 1, Saubidet A. 1 1 Universidad Tecnológica Nacional (UTN), Sede Mar del Plata, Argentina 2 Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Argentina Los barros cloacales pueden ser utilizados como una fuente alternativa de nutrientes para el cultivo masivo de microalgas marinas, lo cual incide directamente en la disminución de los costos de producción a gran escala, y constituye una forma de reutilizar los desechos sólidos cloacales. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de una solución preparada con barros cloacales primarios (SBC) de la Planta de Pretratamiento de la ciudad de Mar del Plata, Argentina, sobre el crecimiento de la microalga marina Nannochloropsis oculata, seleccionada candidata para la producción de biodiesel por su alto contenido en lípidos y por su gran capacidad de adaptación a las condiciones climáticas locales. Esta especie fue cultivada en un invernadero con luz natural, en tanques de 200 litros de capacidad, con agua marina proveniente del sistema de refrigeración de una central termoeléctrica muy próxima. La SBC utilizada en las experiencias posee concentraciones de nitrógeno y fósforo similares a los medios de cultivo enriquecidos utilizados tradicionalmente. El crecimiento de esta especie con SBC fue similar o superior al del tratamiento utilizado como control, dependiendo de los parámetros ambientales, como temperatura y luz. También se realizaron análisis bioquímicos en ambos tratamientos: clorofila-a, contenido de aceites y perfiles de ácidos grasos. Los resultados obtenidos sugieren que la solución de barros cloacales puede ser utilizada como fuente de nutrientes para la producción de biomasa microalgal, reduciendo así los costos operativos del cultivo masivo y permitiendo un manejo sustentable del medio ambiente. 189

191 CT-BL-21 ESTUDIO DE LA RESPUESTA INMUNE CELULAR PRODUCIDA POR EXTRACTOS DE ALGAS ROJAS (Rhodophyta) Y CAFÉS (Phaeophyceae) EN RATONES BALB/C Lopez Mayra, Abdala Roberto, Lopez Felix, Re Denise, Licea Alexei Los polisacáridos aislados de fuentes botánicas (hongos, algas, líquenes y plantas superiores) han atraído gran atención en el campo biomédico debido a su amplio espectro de propiedades terapéuticas y por su toxicidad relativamente baja. Algunos polisacáridos procedentes de algas, como la Periandra mediterránea, Endarachne binghamiae, Derbesia marina, Hydropuntia cornea y Halopithys incurva entre otros, han mostrado tener algun tipo de actividad inmunoestimulante, ya sea por aumento en la proliferación de células inmunológicas o por el aumento de la producción de citocinas. Macrocystis pyrifera es un alga parda que habita en la costa del pacifico de Baja California y que actualmente es aprovechada para la obtención de alginatos. Gracilaria cornea es un alga roja que está ampliamente distribuida en mares templados y tropicales que posee un alto contenido en sustancias de interés comercial. Se contaba previamente con extractos de M. pyrifera y de G. cornea para estudiar; también se probó un extracto de polisacáridos ácidos obtenido por precipitación selectiva. En este estudio se determinó si alguno de los polisacáridos obtenidos a partir de estas especies, tienen efectos inmunoestimulantes o inmunosupresores en la respuesta inmune celular de ratones Balb/c. Se realizaron estudios in vitro para estudiar la función de los extractos A y B de M. pyrifera como adyuvante, midiendo con un ensayo de viabilidad celular la proliferación de linfocitos T, B y macrófagos contenidos en nódulos poplíteos de ratones que fueron previamente inmunizados con la proteína recombinante ESAT-6. También se analizó la toxicidad de los extractos en macrófagos de ratón (RAW 264.7) con el ensayo colorimétrico MTT, la producción de IL-6, TNF-α y oxido nítrico. El contenido de carbohidratos totales fue estudiado en la harina de M. pyrifera. Todos los polisacáridos utilizados en este estudio se analizaron por espectrofotometría de infrarrojo. 190

192 CT-BL-22 SYNTHESIS OF BIOPOLYMERS TO Synechococcus MICROALGA Vaz Bruna da Silva ¹, Ferreira Mauren de Chiaro ¹, Costa Jorge Alberto Vieira 2, Morais Michele Greque 2 ¹ Federal University of Pampa, , Bagé, RS, Brasil. Fax: R:26. ² Federal University of Rio Grande, Laboratory of Biochemical Engineering, College of Chemistry and Food Engineering, P.O.Box 474, , Rio Grande, RS, Brazil. Fax: Microalgae are photosynthetic organisms with relatively simple requirements for growth compared to other biomass sources. The composition and rates of photosynthesis and growth of these microorganisms are highly dependent on culture conditions, so that the manipulation of these can result in a marked production of metabolites of interest. The polyhydroxyalkanoates (PHAs) are biopolymers that are produced and accumulated by microorganisms as energy reserves, and they can be synthesized by microalgae. Among the PHAs, poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) has attracted scientific, technological and industrial interest in different countries due to the fact that it is thermoplastic, biodegradable and biocompatible with cells and tissues. When attacked by microorganisms (fungi, bacteria and enzymes), PHB completely degrades in 90 days. This study aims to extract PHB from Synechococcus microalga cultived in different types of carbon source. The Synechococcus microalga from stock cultures kept in our laboratory. We used for the cultivation modified Zarrouk medium (without carbon source and nitrate reduced in 10%). In duplicate experiments the carbon source studied were sodium bicarbonate (8.4; 16.8 e 25.2 gl -1 ) and sodium acetate (0.2; 0.4 e 0.6 gl -1 ). The cultivation during 15 days, and were maintained to ºC. The photoperiod was 12 h light/dark and illumination 4700 lux. The cellular concentration and ph were determined each 24 hours to optic density and phmeter, respectively. At the end experiments we realized the diferential digestion to extract the biopolymers. The maximum cellular concentration were 4.13 gl -1 and 3.49 gl -1 in the sodium bicarbonate and sodium acetate cultivation, respectively. The maximum especific growth rate of 0.38 d-1 in the experiment with 16.8 gl -1 of sodium bicarbonate and 0.23 d-1 with 0.2 gl -1 of sodium acetate. The maximum productivity were 1.70 and 0.67% of biopolymer obtained with 25.2 gl -1 of bicarbonate and 0.4 gl -1 of sodium acetate, respectively. 191

193 CT-BL-23 VELOCIDAD DE FIJACIÓN DE CO 2 POR Nannochloropsis oculata EN FOTOBIORREACTOR A ALTAS CONCENTRACIONES DE CO 2 Araya Blanca, Valenzuela Nicolás, Undurraga Daniel, Díaz Alvaro, Poirrier Paola Pontificia Universidad Católica de Valparaíso En procesos productivos que emiten gases de efecto invernadero (CO 2, SOx y NOx), el cultivo de microorganismos fotosintéticos como las microalgas resulta de gran utilidad para la captura y mitigación del CO 2 de la atmósfera. Se sabe que además de mitigar el CO 2, la fijación de CO 2 puede ser utilizada como una estrategia para la producción de biomasa con potencial energético y la eventual generación de subproductos. Para obtener una captura de CO 2 eficiente, se hace necesario evaluar la capacidad de fijación de CO 2 de diferentes microalgas que toleren altos contenidos de CO 2. El objetivo de este trabajo fue determinar la velocidad de fijación de CO 2 (RCO 2 ) de la microalga Nannochloropsis oculata cultivada en un fotobiorreactor usando altos niveles de CO 2 en la alimentación y diferentes concentraciones de nitrato en el medio de cultivo. Los cultivos de N. oculata se realizaron en un fotobiorreactor airlift (5 L) a una intensidad de luz de 3 klux. El medio de cultivo fue compuesto de agua de mar, solución con macro y micro nutrientes y diferentes concentraciones de nitrato (0,2; 0,4 y 1,4 g/l). La aireación del cultivo fue con aire enriquecido con CO 2 (2; 8,5 y 15%) en la alimentación con velocidades superficiales para el riser y downcomer de 0,051 y 0,0042 m/s, respectivamente. Las principales evidencias indican que en cultivos realizados con 0,2 g/l de nitrato, un incremento del porcentaje de CO 2 desde 2 a 8,5% no afectó la máxima concentración de biomasa obtenida, alcanzándose en ambas condiciones 1,0 g/l. Este hecho se opone a lo reportado previamente para cultivos de N. oculata, lo cual puede ser explicado por que en nuestros experimentos la microalga fue previamente adaptada. En cuanto a la RCO 2, al aumentar el contenido de CO 2 desde 2 a 8,5%, se observó una leve disminución en la RCO 2, desde 160 a 150 mgco 2 /L d. En cultivos realizados con 8,5% de CO 2 y a la más alta concentración de nitrato estudiada (1,4 g/l), la RCO 2 se incrementó a 240 mgco 2 /L d, lo cual concuerda con que un incremento del NO 3 - aumenta la afinidad por carbono inorgánico. Este valor de RCO 2 (240 mgco 2 /L d) es similar al reportado para otras microalgas. Los resultados de este trabajo muestran el potencial de N. oculata para ser usada en el proceso de captura de CO 2 y su posibilidad de implementar este cultivo a escala real con corrientes gaseosas con alto contenido de CO

194 CT-BL-24 CULTIVOS EXPERIMENTALES DE LA CIANOBACTERIA Spirulina subsalsa UTILIZANDO COMO MEDIO DE CULTIVO FERTILIZANTES AGRÍCOLAS Rodríguez-Palacio Mónica Cristina 1, Lozano-Ramírez Cruz 1, Álvarez-Hernández Sergio 1, Alva Medina Erick Octavio 1, Arredondo Vega Bertha Olivia 2, Pérez García Octavio 3, Vázquez Perales Ricardo 3 1 Laboratorio de Ficología Aplicada, Departamento de Hidrobiología, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa. Apartado Postal C. P , México, D. F. Tel: * fax: Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR), Laboratorio de Biotecnología de Microalgas. Mar Bermejo 195, Colonia Playa Palo de Santa Rita, La Paz, Baja California Sur, C.P. C.P Universidad Iberoamericana Puebla, Programa Interdisciplinario del Medio Ambiente. Boulevard del niño poblano No Unidad Territorial Atlixcayotl C.P Puebla, Puebla. En la actualidad, la investigación aplicada sobre los procesos de fotosíntesis de microalgas tiene especial relevancia porque las microalgas tienen alto potencial para la producción de alimentos altamente nutritivos, substancias químicas de uso farmacéutico, pigmentos y aceite para la fabricación de biodiesel sin competir por el uso del suelo con la producción de alimentos. En México se utilizó alga Spirulina (Arthrospira sp.) como alimento desde la época de los aztecas, y hace apenas unas décadas era uno de los principales productores a nivel mundial, actualmente se importa dicho alimento. La importancia de la Spirulina radica en la riqueza de nutrientes que contiene, entre sus cualidades destacan las propiedades para incrementar los niveles de energía, mejorar el apetito, la producción de ficocianina y β-caroteno los cuales son buenos antioxidantes. En el presente trabajo se probaron diferentes medios de cultivo a base de fertilizantes orgánicos Triple 17 y Bayfoland forte en tres concentraciones diferentes y con el medio de cultivo convencional f/2 testigo. Se midió la tasa de crecimiento celular por recuento celular y peso seco, así como la calidad de la biomasa mediante la cuantificación de su composición proximal. Este experimento se enmarcó dentro del proyecto interinstitucional de la Universidad Iberoamericana de Puebla en colaboración con la Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa y el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR), intitulado: Producción de microalgas para la obtención de aceites para combustibles alternativos y biomasa alimenticia. 193

195 CT-BL-25 CULTIVOS DE MICROALGAS, PROVENIENTES DE LA LAGUNA DE CATEMACO, VERACRUZ Rodríguez-Palacio Mónica Cristina 1, Germán Vega-Juárez 1, María Lilian Acosta Martínez 1, Beatriz Trejo López 1, Cruz Lozano-Ramírez 1, Sergio Álvarez-Hernández 1, Fayco Amateco 2, Gloria Garduño Solórzano 2 1 Laboratorio de Ficología Aplicada, Departamento de Hidrobiología, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa. Apartado Postal C. P , México, D. F. Tel: * fax: Facultad de Estudios Superiores Iztacala, UNAM. Herbario IZTA. Av. de los Barrios No. 1, Los Reyes Iztacala. Tlalnepantla, Edo. de México. C.P Tel/Fax: Las microalgas tienen gran importancia económica y ecológica, en México, hace algunos años, los cultivos se enfocaron únicamente en producción de biomasa algal para alimento de peces en acuacultura, hoy día se piensa en ellas como una solución a los problemas de escases de alimentos, por sus altos contenidos proteínico e incluso como solución a la cada vez más cara y agotada fuente de combustibles fósiles. Además que su estudio contribuye a determinar su utilización como bioindicadores de calidad de aguas y procesos de eutroficación del ecosistema. En el laboratorio de Ficología Aplicada de la UAM-Iztapalapa, en colaboración con investigadores de la FES Iztacala han establecido cultivos de microalgas provenientes de la laguna de Catemaco, Veracruz. El estudio de la composición fitoplantónica de esta laguna se viene realizando por parte de la FES Iztacala desde hace varios años y con los cultivos establecidos se realizarán trabajos de biología molecular que apoyen los trabajos de florística y además estos cultivos servirán para la búsqueda de sustancias de uso industrial, alimenticio y farmacológico. Se lograron establecer 18 cepas de microalgas, donde destacan: Pseudoanabaena, Pediastrum, Scenedesmus quadricauda, S. dimorphus, Coelastrum microporum, Ankistrodesmus, Monoraphidium, Staurastrum gracile, Chlamydomonas, y la comúnmente utilizada en acuicultura Chlorella vulgaris. Los cultivos se establecieron utilizando las técnicas de aislamiento con micropipetas, diluciones seriadas y rayado en agar. Estos cultivos son: no axénicos, semicontinuos y se mantienen con ciclo de luz oscuridad de 12:12, a 20 C + 1 C de temperatura y con irradiación de mmol m-2 s-1. Medios de cultivo Bayfoland y F/2. El establecimiento de esta colección de cultivos, entre la UAM-I y la FES Iztacala abre un importante campo de colaboración entre las instituciones. 194

196 CT-BL-26 PRUEBAS DE TOXICIDAD DE DINOFLAGELADOS MARINOS EN CONDICIONES DE CULTIVO Rodríguez-Palacio Mónica Cristina, Lozano-Ramírez Cruz, Álvarez-Hernández Sergio, Flores Mejía Miguel Angel, López Mejía Violeta Gabriela, Trejo López Beatriz, Vega Juárez Germán, Acosta Martínez María Lilian Laboratorio de Ficología Aplicada, Departamento de Hidrobiología, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa. Apartado Postal C. P , México, D. F. fax: En los últimos años se han identificado 200 especies fitoplanctónicas nocivas de un total de aproximadamente 4000 descritas; de las especies nocivas, la mayoría son dinoflagelados y en menor proporción rafidofíceas, primnesiofitas y diatomeas. Los países tropicales como México, se ven comúnmente afectados por las proliferaciones algales que producen estos organismos, las cuales pueden ser tóxicas y bioacumularse en organismos lo cual afecta al hombre de muchas maneras. Entre las especies que se conoce su toxicidad podemos citar los dinoflagelados desnudos, Gymnodinium catenatum y Karenia brevis, y dinoflagelados tecados Pyrodinium bahamense y Alexandrium catenella. Sin embargo muchas otras especies son potencialmente tóxicas y necesitan estudiarse para corroborar dicha toxicidad, como las de los géneros Amphidinium, Heterocapsa, Karlodinium y Prorocentrum. En este trabajo utilizamos cultivos de dinoflagelados marinos, para la realización de bioensayos utilizando como organismos de prueba Artemia salina y Guppy Poecillia reticulata. Los cultivos se cosecharon en fase exponencial, se liofilizaron para la disrupción celular y se extrajeron con una solución de Butanol: Metanol: agua. Se dejó evaporar los extractos y una vez secos, se resuspendieron con solución salina al 9%. Los bioensayos se realizaron por triplicado y con un testigo. Los extractos se clasificaron con base en el comportamiento que presentaron los organismos control, las artemias y los peces en: Tóxicos (T) Moderadamente tóxicos (MT) y No tóxicos ( ). Existe mucho por investigar aún sobre aislamiento y determinación de las moléculas tóxicas, así como la aplicación de estas moléculas dentro de las diversas áreas de la ciencia. Los bioensayos con Artemia salina y con peces de ornato, pueden ser menos agresivos e igual de eficientes de los tradicionales bioensayos de ratón. El saber cuales especies de microalgas son potencialmente tóxicas, con un método adecuado, nos puede ayudar a tomar medidas de control y aplicación de vedas eficientes para evitar intoxicaciones en humanos. 195

197 CT-BL-27 ANÁLISIS COMPARATIVO PROXIMAL DE CIANOBACTERIAS FILAMENTOSAS DE INTERÉS ECONÓMICO, CULTIVADAS BAJO RÉGIMEN DISCONTINUO Rosales Loaiza Néstor 1, Bermúdez José Luis 1, Jonte Lorena 2, Morales Ever 1 1 Laboratorio de Microorganismos Fotosintéticos, Departamento de Biología, Facultad Experimental de Ciencias, Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela 2 División de Estudios Básicos y Generales, Facultad de Ciencias de la Educación, Universidad José Antonio Páez. Valencia, Venezuela Diversas cianobacterias filamentosas presentan interés agroalimentario y su calidad nutricional está influenciada por el efecto de los parámetros de cultivo. Se reporta el análisis comparativo proximal (g/100g) de Nostoc LAUN0015, Nostoc UAM206, Anabaena sp.1 y Anabaena sp.2 cultivadas en medio BG11 (0 UPS; 1,5 g L-1 NaNO3) y de Spirulina subsalsa en medio Zarrouk (35 UPS; 2,5 g L-1 NaNO3) y Jordan (20 UPS; 2,5 g L-1 NaNO3). Se realizaron cultivos de 15 L en condiciones de laboratorio para Nostoc, Anabaena y S. subsalsa. Además, cultivos escalados de S. subsalsa hasta 40 L en medio Jordan, a cielo abierto y en ambiente semi-cerrado. Todos los cultivos fueron cosechados en fase estacionaria y la biomasa filtrada y secada para el análisis proximal mediante métodos COVENIN y AOAC. La productividad de las cepas de Anabaena y Nostoc fue de 1,5 y 1,0 g L-1, respectivamente. Mientras que Spirulina produjo 0,7; 2,8; 1,2 y 1,0 g L-1 en cultivos de laboratorio con medio Zarrouk, medio Jordan, semi-cerrado y a cielo abierto, respectivamente. El contenido de cenizas fue mayor en Spirulina con 35% y con medio Jordan alcanzó un máximo de 49,8%. En cambio, con Anabaena y Nostoc fue de 10 y 20%, respectivamente. La proteína cruda en Nostoc varió entre 25 y 29% y en Anabaena entre 31 y 40%. Para Spirulina con Jordan alcanzó 19,96, 20,08 y 30,61% en laboratorio, a cielo abierto y ambiente semi-cerrado, respectivamente. Pero, con Zarrouk aumentó a 31,40%. El contenido de lípidos fue bajo en todas las cianobacterias. En S. subsalsa en laboratorio produjo un 0,80%, pero incrementó a 2,12% a cielo abierto. El extracto libre de nitrógeno, fue mayor en Nostoc LAUN y en Anabaena sp.1 y sp.2, con valores cercanos al 50%. En Spirulina, disminuyó al aumentar la exposición al ambiente externo con valores de 44, 30 y 25% en condición de laboratorio, semi-cerrado y cielo abierto, respectivamente. Finalmente, la fracción de nutrientes digeribles fue elevada para Nostoc y Anabaena, con valores mayores al 60 y 70%, respectivamente. En Spirulina varió desde 40%, a cielo abierto hasta 73% en condiciones de laboratorio (Zarrouk). Todas las cepas evaluadas presentaron un perfil proximal comparable a otras microalgas y fuentes convencionales alimenticias. Nostoc LAUN, Anabaena sp.1 y S. subsalsa reflejaron los porcentajes de proteínas, nutrientes digeribles totales y carbohidratos más elevados y la variabilidad de estos es dependiente de las condiciones de cultivo. 196

198 CT-BL-28 ACTIVIDAD ANTIVIRAL Y NIVEL DE ACCIÓN DE POLISACÁRIDOS SULFATADOS PROVENIENTES DE ALGAS CONTRA EL VIRUS DE LA ENFERMEDAD DE NEWCASTLE (NDV) Elizondo-González Regina 1, Ávila-Herrera Karen 1, Peña-Rodríguez Alberto 1, Cruz-Suarez Elizabeth 2, Rique-Marie Denis 2, Rodriguez-Padilla Cristina 1, Trejo-Avila Laura 1 1 Laboratorio de Inmunología y Virología 2 Programa de Maricultura. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Autónoma de Nuevo León. San Nicolás de los Garza, Nuevo León. México. Tel ext Introducción. El desarrollo de nuevos fármacos antivirales se ha enfocado en buscar compuestos con elevada eficacia antiviral a dosis no citotóxicas. Se ha demostrado que varios polisacáridos sulfatados (PS) provenientes de algas poseen actividad antiviral contra virus envueltos de importancia en salud humana y veterinaria. En nuestro estudio utilizamos como modelo a NDV debido a que además de causar severas pérdidas económicas en la industria avícola tiene características comunes con otros paramixovirus de importancia en salud como sarampión, parainfluenza y respiratorio sincicial, así como con otros virus envueltos como el virus de la Influenza. Objetivo: Evaluar la actividad antiviral y nivel de acción "in vitro" de PS extraídos de las algas Cladosiphon okamuranus, Macrocystis pyrifera y Ulva calthrata contra NDV. Material y Métodos. Previo al estudio de actividad antiviral se evaluó la citotoxicidad de los PS mediante el método colorimétrico MTT en células VERO y cultivo primario de fibroblastos de embrión de pollo (CPFEP). Su actividad antiviral y nivel de acción se determinó en la línea celular VERO por medio de la inhibición de sincicios. Resultados. El PS proveniente de C. okamuranus (fucoidan) mostró una concentración citotóxica al 50% (CC50) en la línea celular VERO >1500 µg/ml y de µg/ml en CPFEP. El extracto de PS de U. calthrata, mostró menor toxicidad que el PS de C. okamuranus en CPFEP (CC50>1500 µg/ml) y la toxicidad del extracto de M. pyrifera fue mucho mayor (CC µg/ml). Se observó una inhibición del efecto citopático del virus en células VERO infectadas con NDV (103DICT50) a una concentración inhibitoria al 50% (IC50) de <0.1 µg/ml y al 100 % con 10 µg/ml de fucoidan de C okamuranus. El efecto antiviral se observó agregando el compuesto antes de la infección o hasta 20 minutos después de haber infectado el cultivo. La inhibición de la fusión ocurrió por efecto directo sobre la proteína de F de NDV. Conclusiones. Los PS extraídos de C. okamuranus y U. calthrata mostraron una potente actividad antiviral a dosis no tóxicas para las células, previenen la infección viral de células blanco e inhiben la proteína de fusión del virus, por lo que su empleo sería una alternativa potencial para la prevención y control de NDV y constituyen posibles candidatos antivirales contra otras enfermedades virales de importancia en salud. 197

199 CT-BL-29 CARACTERIZACIÓN DE SECUENCIAS REGULADORAS DE LA EXPRESIÓN GÉNICA EN EL CLOROPLASTO DE LA MICROALGA VERDE Chlamydomonas reinhardtii, Y SU USO EN VECTORES DE EXPRESIÓN DE PROTEÍNAS RECOMBINANTES Rivera Solís Rodrigo A., Peraza Echeverría Santy, Herrera Valencia Virginia A. Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), Unidad de Biotecnología, Calle 43 No. 130, Col. Chuburná de Hidalgo, C.P , Mérida, Yucatán, México. Fax: (52) Chlamydomonas reinhardtii es una microalga verde con gran potencial como biorreactor de proteínas recombinantes (PRs), ya que presenta características ventajosas con respecto a otros sistemas (bacterias, levaduras, etc.), por ejemplo: su cultivo fácil y económico, su rápida multiplicación, la optimización de su transformación tanto a nivel nuclear como de cloroplasto, y además los genomas de núcleo y cloroplasto han sido secuenciados en su totalidad. En el cloroplasto de C. reinhardtii se ha logrado la producción de PRs funcionales empleando regiones reguladoras endógenas (Promotor+5 UTR y 3 UTR) de este organelo alcanzando hasta un 5% de PR soluble total. A pesar de que se ha observado que algunos de sus genes aumentan su expresión bajo ciertas condiciones de cultivo, aún no se han caracterizado promotores inducibles en este organelo. El gen chlb del cloroplasto de C. reinhardtii, se encuentra dentro del grupo de genes con el potencial de ser inducido bajo ciertas condiciones de cultivo, El objetivo de este trabajo es caracterizar las secuencias reguladoras del gen chlb, para usarlas en un vector de expresión de alto rendimiento para la producción de PRs en esta microalga. Se analizó in silico la región Promotor+5 UTR del gen chlb con el programa PLACE web signal scan y se identificaron tres posibles condiciones de inducción (NiCl2, Ácido Salicílico y NaCl); además, en base a la literatura, se seleccionaron tratamientos de privación de P y condiciones fotoautotróficas. Se está realizando el análisis de la expresión del gen nativo chlb bajo las condiciones de cultivo mencionadas anteriormente mediante RT-PCR semicuantitativo. Por otro lado, las regiones reguladoras Promotor+5 UTR y 3 UTR del gen chlb fueron clonadas, secuenciadas y usadas para ensamblar la construcción de expresión con el gen reportero luxct. Esta construcción se usó para transformar por biobalística el cloroplasto de una cepa silvestre de C. reinhardtii. Las células recuperadas tras el bombardeo están siendo analizadas mediante PCR para verificar la integración correcta del transgen, así como la homoplasmia de la línea transformada. Para cuantificar la expresión del gen reportero, se empleará como primera aproximación la RT-PCR semicuantitativa y posteriormente PCR en tiempo real. 198

200 CT-BL-30 CONSTRUCTION OF A CHLOROPLAST TRANSFORMATION VECTOR FOR THE PRODUCTION OF ANTIHYPERTENSIVE PEPTIDES IN Chlamydomonas reinhardtii Soria-Guerra Ruth Elena, Govea-Alonso Dania, Ibañez-Salazar Alejandro, Rosales-Mendoza Sergio Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Dr. Manuel Nava 6, SLP, 78210, México Hypertension produces pathophysiological changes that results in the mortality associated with the disease. Food protein-derived antihypertensive peptides (AHP) has demonstrate significant antihypertensive effects, safety, mild effects on humans, and potential use as health foods and pharmaceutical preparations, therefore they are consider a promising approach for novel physiologically functional foods for preventing hypertension as well as for therapeutic purposes. C. reinhardtii has been used as biofactory for recombinant proteins because offers the potential to produce high yields of recombinant proteins at low costs and can be easily grown under complete containment, reducing any risk of undesired gene flow. Specially, chloroplast transformation not only minimizes the insertion of unnecessary DNA that accompanies transformation of the nuclear genome, but also allows precise targeting of inserted genes, thereby also avoiding the uncontrollable, unpredictable rearrangements and deletions of transgene DNA. In this work, previously described AHPs were selected based on their antihypertensive activity and bioavalability. A synthetic gene (APR) carrying tandem repeats of AHPs was designed including restriction sites for gastrointestinal proteases as spacers, thus facilitating the delivery of the bioactive peptides. The APR gene was commercially synthesized after sequence optimization according C. reinhardtii preferred codons. First step on expression vector construction involved the construction of a cassette expression flanked by homologous recombination regions. The light-indepedent protochlorophyllide reductase coding region (gene chll) within the inverted repeat region was chosen as homologous recombination target. The chil region was isolated by PCR from total DNA of C. reinhardtii. The resulting fragment was cloned into plasmid PCR-topo-Blunt. The endogenous promoter psba and terminator rbcl3 were cloned in the middle of the chil homologous recombination region. The bacterial gene apha-6 which encodes an aminoglycoside phosphotransferase was included as selectable marker downstream of the promoter. The APR gene was subcloned upstream the selection marker to yield a bicistron. Future work will assess the expression of the APR in C. reinhardtii. This work may provide a new strategy to produce large quantities of antihypertensive peptides. 199

201 CT-BL-31 ESTUDIO PRELIMINAR DEL CRECIMIENTO DE Nannochloropsis sp. AISLADA EN LA LAGUNA DE TERMINOS, CAMPECHE, EN CONDICIONES DE LABORATORIO Uc-Gómez Edith O., Vázquez-Perez Rosa N., Reyes-Fernández Zehila E. Dada la importancia actual sobre los cultivos algales para su aplicación no solo como alimento vivo en el área acuícola, sino también con un elevado potencial para el área biotecnológica, farmacéutica u obtención de pigmentos; es necesario estudiar a la especie, para conocer no solo su composición bioquímica sino su rapidez en el crecimiento poblacional; ya que uno de los factores primordiales son la tasa de crecimiento y su alta productividad. Sin embargo, es importante mencionar, que en la región no se cuenta con un cepario establecido y las especies utilizadas, generalmente son adquiridas de colecciones establecidas, las cuales requieren de ciertas condiciones controladas; lo que conlleva a un incremento en los costos de producción no solo por la adquisición sino también en su mantenimiento y producción. Por tanto, surge la necesidad de estudiar a las especies propias de la región, lo que no solamente genera una reducción de costos en cuanto a su mantenimiento sino que podemos contar con una especie adaptada a los factores físico-químicos de nuestra zona. El presente trabajo se realizó con la Nannochloropsis sp., cepa aislada en la Laguna de Términos, Campeche y conservada en el Laboratorio de la DES-DACNAT en la Universidad Autónoma del Carmen. El objetivo principal de esta investigación, fue el estudio del crecimiento celular de Nannochloropsis sp. durante 24 hrs. El bioensayo fue realizado en matraces de 250 ml por cuadruplicado bajo condiciones controladas de laboratorio. Los cultivos crecieron en medio f/2 (Guillard) comercial, a una salinidad de 30, a una temperatura que oscilaba entre los ºC, aireación continua y uniforme e iluminación directa con lámparas de luz blanca. El resultado obtenido demostró que la microalga Nannochloropsis sp. aislada en la Laguna de Términos presentó duplicación celular a las 12 horas de haberse inoculado. De tal forma, podemos sugerir el cultivo para uso como alimento vivo en la Acucultura ya que es una especie de rápido crecimiento celular y de acuerdo a la literatura consultada también cubre los requerimientos nutricionales esenciales para los organismos que se cultivan con fines comerciales, tales como peces, moluscos y crustáceos en sus fases larvales. 200

202 CT-BL-32 CARACTERIZACION FISICOQUIMICA Y BIOQUIMICA DE CEPAS DE MICROALGAS AISLADAS DE LA LAGUNA DE TERMINOS, CAMPECHE. MÉXICO Reyes Fernandez Zehila Elvira, Uc Gomez Edith, Vazquez Perez Rosa Nallely, Gomez Ramirez Alejandro De J. Universidad Autónoma del Carmen. Des: Ciencias Naturales-Campus III. Calle 56 No. 4 Esq Av. Concordia Col. Benito Juarez. C.P Cd. Del Carmen, Campeche. México. TEL EXT 1801 y 1802 Se presentan resultados preliminares de las especies de microalgas aisladas de la Laguna de Términos, Campeche. México. sobre su caracterización fisicoquímica y bioquímica evaluada en los experimentos o cultivos para determinar sus límites de tolerancia de los factores como la salinidad. ph, iluminación, temperatura, variación de la concentración de nutrientes del medio de cultivo Guillard F/2, calculo de la tasa de crecimiento y división celular, determinación de pigmentos y biomasa, niveles de carbohidratos, lípidos y proteínas en las diferentes fases de crecimiento y por ultimo su identificación taxonómica, con el propósito principal de aplicación de la biomasa en la alimentación de organismos acuáticos de interés comercial y su potencial en otras aplicaciones biotecnológicas como la producción de biocombustibles. 201

203 CT-BL-33 ACUMULACIÓN DE LÍPIDOS EN LA MICROALGA Scenedesmus quadricauda CULTIVADA EN UN SISTEMA ESTATICO EN DOS CONCENTRACIONES DE NITRÓGENO Arredondo-Vega Bertha O. 1, Virgen Félix Marte 1, Rodríguez Palacio Mónica Cristina 2, Romero Dimas Nancy Paola 3, Putzu Torres Ana Paola 4, Vázquez Perales Ricardo 5 1 Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR), Laboratorio de Biotecnología de Microalgas. Km 1 a San Juan de la Costa, El Comitán. La Paz, Baja California Sur. 2 Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa (UAM-I), Laboratorio de Ficología Aplicada, Dpto. Hidrobiología. Apdo , México, D. F. 3 Instituto Tecnológico de Culiacán, Sinaloa. 4 Facultad de Química, Universidad de Santiago de Querétaro, Querétaro. 5 Universidad Iberoamericana Puebla. Programa Interdisciplinario del Medio Ambiente. Blvd. del Niño Poblano 2901 Unidad Territorial Atlixcayotl, Puebla. El objetivo de este trabajo fue el de cultivar a la microalga dulceacuícola Scenedesmus quadricauda en un sistema estático o batch con un medio de cultivo no convencional a base del fertilizante agrícola Bayfoland forte (BF) y con el medio de Guillard y Ryther (f/2) en dos concentraciones de nitrógeno: 882 µm (control) y 441 µm (estrés por deficiencia). El cultivo se realizó en condiciones controladas de laboratorio: temperatura, fotoperíodo, intensidad luminosa, CO 2 y ph. Se determinó la curva de crecimiento. A los cuatro (T4) y cinco días (T5) de cultivo, la biomasa se cosechó por centrifugación y se liofilizó. Todos los experimentos se hicieron por triplicado. A partir de la biomasa liofilizada se cuantificó la concentración de proteínas, carbohidratos y lípidos. La concentración de lípidos varió con el tiempo y la concentración de nitrógeno en ambos medios de cultivo. En cuanto a los lípidos, el efecto más notable se obtuvo en T4: % (control f/2) vs % (estrés deficiencia de nitrógeno f/2); % (control BF) vs % (estrés deficiencia de nitrógeno BF). Aunque el estrés por deficiencia de nitrógeno en el medio f/2 en T4 dio un porcentaje mayor de lípidos que con respecto al BF, se puede observar que en el BF con estrés de nitrógeno, provocó un incremento de 1.57 veces, mientras que en el f/2 resultó ser de 1.36 veces. De lo anterior, se sugiere la opción del uso del BF para cultivos a mayor escala, por ser de bajo costo comparado con el medio f/2, dado el interés en el cultivo de microalgas y los productos de alto valor agregado que se pueden obtener, ya sea como alimento o como fuente de aceites que pueden ser utilizados como nutracéuticos o para la fabricación de biocombustibles. 202

204 CT-BL-34 PRODUCCIÓN DE LÍPIDOS A PARTIR DE LA DIATOMEA Thalassiosira subtilis CULTIVADA EN UN SISTEMA ESTATICO Y CON EL FERTILIZANTE AGRÍCOLA BAYFOLAND FORTE Y EL MEDIO CONVENCIONAL F/2 Arredondo-Vega Bertha O. 1, Virgen Félix Marte 1, Uc-Gómez Edith O. 2, Vázquez-Pérez Nallely 2 1 Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR), Laboratorio de Biotecnología de Microalgas. Carretera a San Juan de la Costa, El Comitán. La Paz, Baja California Sur. 2 Universidad Autónoma del Carmen, Ciudad del Carmen, Campeche. El objetivo de este trabajo fue el determinar el efecto del estrés por deficiencia de nitrógeno en la producción de lípidos de la diatomea Thalassiosira subtilis aislada de la bahía de La Paz. La diatomea se cultivó en un sistema estático batch con un medio de cultivo no convencional a base del fertilizante agrícola Bayfoland forte (BF) y con el medio de Guillard y Ryther (f/2) en dos concentraciones de nitrógeno: 882 µm (control) y 441 µm (estrés por deficiencia). El cultivo se realizó en condiciones controladas de laboratorio: temperatura, fotoperíodo, intensidad luminosa, CO 2 y ph. En ambos medios se determinó la curva de crecimiento. A los tres (T3) y cuatro (T4) días de cultivo, la biomasa se cosechó por centrifugación y se liofilizó. A partir de la biomasa liofilizada se determinó la composición proximal haciendo énfasis en la producción de lípidos totales. Todos los experimentos se hicieron por triplicado. La concentración de lípidos varió con el tiempo y la concentración de nitrógeno en ambos medios de cultivo. En cuanto a los lípidos, el efecto más notable se obtuvo a T3 en ambos medios: % (control f/2) vs % (estrés deficiencia de nitrógeno f/2); % (control BF) vs % (estrés deficiencia de nitrógeno BF). A T3 con el BF en estrés de deficiencia de nitrógeno se obtuvo el mayor porcentaje de lípidos con un incremento de 2.22 veces con respecto al cultivo control de BF. De lo resultados obtenidos, se sugiere el uso de BF para cultivos a mayor escala por ser de bajo costo comparado con el medio f/2, dado el interés en el cultivo de microalgas y los productos de alto valor agregado que se pueden obtener, ya sea como alimento o como fuente de aceites que pueden ser utilizados como nutracéuticos o para la fabricación de biocombustibles. 203

205 CT-BL-35 CARACTERIZACIÓN DE NUEVE CEPAS DE Arthrospira PARA SU CULTIVO EN CONDICIONES EXTERIORES EN YUCATÁN Ojeda Camara Sheila, Freile-Pelegrín Yolanda, Robledo Daniel Departamento de Recursos del Mar, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional Unidad Mérida En este trabajo se evaluaron el crecimiento y la composición pigmentaria de nueve cepas de Arthrospira para desarrollar su cultivo masivo al aire libre, usando agua de mar y fertilizantes agrícolas como fuente de nutrientes. En laboratorio se evaluó su crecimiento a diferentes salinidades (10, 15, 20 y 25 psu), las cepas más resistentes se cultivaron al aire libre en raceways de 4 metros cuadrados durante cinco meses (MX=Arthrospira maxima, SUB=Arthrospira subsalsa, LONAR=Arthrospira platensis, IPPAS =Arthrospira fusiformis) a una salinidad de 20 pps. Los mejores crecimientos (0.827 d-1), densidad celular (1.141), contenido de clorofila a (8.04 ± 1.59 microg ml-1)y pigmentos (0.754 ± 0.12 mgml-1) se encontraron en la cepa Arhtrospira platensis (LONAR). 204

206 CT-BL-36 PRODUCCIÓN DE Tetraselmis chuii EN TRES MEDIO DE CULTIVO S Velásquez Yakelín C. 1, Gómez Fermín Eglée 2, García Julimar 1, Mata Ernesto 3 1 Departamento de Acuacultura, E. C. A. M. U. D.O.Boca de Río, Venezuela. 2 Área de Ecologia y Ambiente, Instituto de Investigaciones Científicas, Núcleo Nueva Esparta,U. D. O. Boca de Río, Venezuela. 3 Área de Acuacultura, Instituto de Investigaciones Científicas, Núcleo Nueva Esparta,U. D. O. Boca de Río, Venezuela. Tetraselmis chuii es una especie muy utilizada en acuacultura como alimento vivo durante las fases iniciales del ciclo de vida de muchos organismos acuáticos, por tal razón en el presente trabajo se evalúa el comportamiento de esta especie producida en tres diferentes medios de cultivo: el medio convencional Guillard, y dos medios no convencionales (un fertilizante foliar marca comercial Nitrofoska y un fertilizante agrícola formulado en los laboratorios de la Fundación la Salle de la Isla de Margarita). Las condiciones en el laboratorio fueron temperatura 25 ºC, ph de 7,5 a 8, iluminación de lux y fotoperiodo de 12 horas luz y 12 horas oscuridad. El crecimiento se determinó mediante conteo directo empleando las cámaras de Neubauer y un microscopio. Se cuantificaron espectrofotométricamente carbohidratos, lípidos y proteínas totales. Las posibles diferencias en el crecimiento y las concentraciones de las macromoléculas (carbohidratos, lípidos y proteínas totales) en los tres medios de cultivo se determinaron mediante un análisis de varianza de factores múltiples. La mayor tasa de crecimiento exponencial (K) se obtuvo al emplear el fertilizante foliar (K=1,05 div/día;) y el tiempo generacional (Td Td= 0,948 día). La densidad celular fue significativamente diferente en los 3 medios de cultivo (p < 0,05; F= 7,22) al igual que en los días (p< 0,05; F= 8,09). Las densidades celulares fueron mayores en Guillard y en el fertilizante foliar obtenidas durante los últimos días de cultivo. Las concentraciones de carbohidratos totales fueron estadísticamente diferentes durante los días de cultivo y en los medios (p< 0,05; F= 8,09), obteniéndose la máxima concentración de 246,247 µg ml -1 en el medo Guillard. Los lípidos presentaron concentraciones máximas de 366,845 µg ml-1 al cultivársele con el fertilizante foliar. Las concentraciones de esta macro molécula fueron diferentes en los tres medios (p<0,05; F= 25,78) al igual que durante los días. La máxima cantidad de lípidos se observó en el cultivo con el fertilizante foliar alcanzado el día 10. Las concentraciones de proteínas totales fueron estadísticamente similares en los tres medios de cultivo y solamente variaron en los días obteniéndose el valor máximo de 75 µg ml -1, en Guillard durante el día 12. Estos resultados indican que Tetraselmis chuii puede producirse empleando medios de cultivo no convencionales ya que su crecimiento y composición bioquímica se mantienen. 205

207 CT-BL-37 MACROALGAS EN CANALES DE MANGLAR Y ZONA MARITIMA ADYACENTES DE LA RESERVA DE LA BIOSFERA DE LOS PETENES González Duran E. 1, Cinco Castro S. 1, Tzel Padilla R. 2, Marroquin Morales O. 1, González Durán L. 3, Arceo Gómez M. 1, Arceo Dzib C. 1, Lopez Cobos J. 1 1 Facultad de Ciencias Químico Biólogicas, Universidad Autonoma de Campeche. 2 Sistemas Productivos y Gestión Ambiental A.C. 3 Instituto de Ecología A.C., Xalapa Veracruz. La modificación del régimen de inundación y la existencia de afloramientos de aguas subterráneas en la costa, modifican permanentemente los patrones de distribución, abundancia y diversidad de macrófitas. Este estudio compara la composición específica, abundancia y diversidad de macroalgas de 22 sitios con 17 especies de macroalgas. El mayor número de especies se encontró en la zona marina de Yucumbalan (11). El mayor número de especies en canal ocurrió en Hondo (7). La mayor densidad marina y de canal, ocurrió en Moa y Onoluk (36.79 g m -2 y g m -2, respectivamente). El % de la colecta de Moa estuvo conformada por Udotea dixonii y el % de Onoluk correspondió a Caulerpa vickersiae. Todas las especies de canal ocurrieron en determinado momento en mar, las especies de la zona marina: Caulerpa lanuginosa, Udotea dixonii, Acetabularia schenckii, Acetabularia crenulata y Dyctiota cervicornis no se presentaron en canal. Los valores de diversidad de mar fueron Xcuch (H 2.186, J 0.535), Yucumbalan (H 1.978, J 0.483), Moa (H 1.095, J 0.267), (H 0.978, J 0.239), Hondo (H 0.784, J 0.191), Balantauche (H 0.512, J 0.125) y Uauyux (H y J 0.007). En el mismo orden la diversidad de canal fue Xcuch (H 0.358, J 0.087), Hondo (H 2.324, J 0.568) y Uauyux (H 0.788, J 0.192). Sitios marinos con registros de diversidad (Yucumbalan, Moa, 30.20, Balantauche) no obtuvieron datos en canal, en tanto que sitios de canal con registros de diversidad como Xchom (H 0.808, J 0.197), Baku (H 0.811, J 0.198) y Onuluk (H y J 0.009) no tuvieron datos en mar. Diferencias en densidad en agua marina y de canal, podrían asociarse con la ausencia de macroalgas. En canal, en el sitio 30.20, la ración USP Zo / Zmax es 0.897; en tanto que en Mar, en el sitio Onoluk USP Zo / Zmax es Estos valores podrían estar relacionados con la geomorfología de la cuneta del canal, con la presencia de afloramientos de agua subterránea en mar y con la habilidad de las especies para resistir los cambios de salinidad. 206

208 CT-BL-38 CAPACIDAD DE ADSORCIÓN DE PB POR UNA CIANOBACTERIA RIZOSFÉRICA DEL MANGLE NEGRO (Avicennia germinans) Angeles-Torres Roxana, Sánchez-Galván Gloria, Olguín Eugenia J. Red de Manejo Biotecnológico de Recursos. Instituto de Ecología, A.C. Carretera antigua a Coatepec No. 351 El Haya, Xalapa, Veracruz, México. Los manglares son ecosistemas muy vulnerables a los impactos por derrames de petróleo y efluentes contaminantes en general. Su capacidad de resistencia a contaminantes y de resiliencia depende de la capacidad tanto de los mangles como de sus comunidades microbianas asociadas a sus raíces. El objetivo de este trabajo, fue evaluar la capacidad de adsorción de Pb por parte de una cepa de cianobacteria filamentosa (cepa D), aislada de los pneumatóforos de A. germinans. Se cultivó en matraces y en reactores agitados (peceras con burbujeo) para producir suficiente biomasa y para caracterizar su cinética de crecimiento en base a peso seco. Se encontró que en matraces de 250 ml conteniendo 100 ml de medio ASN III modificado y expuestos a una intensidad luminosa de 215 µmol m -2 s -1 y a una temperatura de 25 ± 2 C, mostró dos fases de crecimiento exponencial. La primera fue de 0.08 d -1 del día 0 al día 6 y la segunda fue de 0.20 d -1 del día 6 al 8. Se realizó una caracterización fisico-química de la biomasa seca y se encontró una superficie específica muy alta de 45, m2/g seco de biomasa, una acidez total de 11 mmolh +1 /g biomasa, una acidez carboxílica de 0.2 mmolh +1 /g biomasa y una acidez hidroxi-fenólica de 10.8 mmolh +1 /g biomasa. Con el objeto de evaluar su capacidad de remoción de plomo, la cepa D se expuso a diferentes concentraciones de este metal y a diferentes tiempos de contacto. Se encontró que el porcentaje de remoción a un tiempo de contacto de 10 minutos, mostró un efecto de campana, observándose un máximo de remoción a una concentración de 34.4 mg Pb +2/ L. A este tiempo de contacto, se encontró que la capacidad de adsorción de Pb +2 (q) fue de 40.0 mgpb +2 /g seco de biomasa. Se calculó la máxima capacidad de adsorción (qmax) utilizando dos modelos: el de Langmuir y el de Freundlich. Se determinó que qmax tuvo un valor de ±0.00 para el primer modelo y de 1.28±0.004 para el segundo. Estos datos confirman que esta cianobacteria rizosférica tiene una gran capacidad de adsorción de Pb +2 y que puede contribuir a que los mangles negros actúen como una barrera para la resistencia a contaminación por metales y a la resilencia del ecosistema. 207

209 Bioprocesos más limpios y Desarrollo sustentable Comunicaciones Orales 208

210 OR-BP-1 OBTENCIÓN Y EVALUACIÓN DE UN NUTRIMENTO VEGETAL GENERADO A PARTIR DE RESIDUOS DE CRISANTEMO (Dendranthema grandiflora) MEDIANTE EL USO DE MICROORGANISMOS CELULOLITICOS NATIVOS Buitrago Johanna, Tenjo Dolly, Rodríguez María Ximena, Gómez Luis David, Quevedo Balkys, Matiz Adriana Facultad de Ciencias, Departamento de Microbiología - Pontificia Universidad Javeriana, Cra. 7 No , Bogotá, Colombia Tel: ext: 4020, La acumulación de residuos sólidos principalmente generados por el desarrollo de la floricultura que es aproximadamente el 90% de estos, ofrece una amenaza al ambiente pero al mismo tiempo una alternativa de uso biotecnológico según el manejo y disposición, al aprovechar los tres componentes que conforman los residuos vegetales: celulosa, hemicelulosa y lignina, como fuente de carbono para los microorganismos que poseen el complejo enzimático para metabolizar estos polímeros y liberar azúcares simples, que pueden quedar a disposición de otros microorganismos fermentativos. Por esta razón, es posible encontrar alternativas de aprovechamiento de estos residuos en procesos de compostaje, reincorporándolos al proceso productivo como fuente de nutrientes o en procesos de producción de etanol. De esta manera en este trabajo se plantea una alternativa de manejo de residuos vegetales de Crisantemo (Dendranthema grandiflora), al realizar la conversión de este material celulósico a azúcares fermentables por pretratamiento biológico con un consorcio celulolítico en cultivo discontinuo, y de esta manera obtener un sustrato fermentable (SF) rico en nutrientes y azúcares reductores que permitan el crecimiento de Saccharomyces cerevisiae y la producción de etanol. Se evaluaron varias variables para obtener el mejor sustrato fermentable con el consorcio celulolítico: la concentración del residuo vegetal al 5% (p/v), 10% (p/v) y 12% (p/v), pretratamientos químicos y suplemento con extracto de levadura y peptona. Se determinó que la actividad enzimática fue mejor en la fermentación con el residuo al 10% sin tratamiento y sin suplemento al obtenerse un SF con 2.5 g/l de azúcares reductores. El SF obtenido demostró ser un medio nutritivo y económico al tener fuente de carbono, nitrógeno, sales y elementos traza, que favorece la producción de biomasa de Saccharomyces cerevisiae, presentando el mismo rendimiento (Yx/s) al compararlo con la fermentación control de 2g/L de glucosa en caldo YGC. El SF permitió la obtención de 3.5 g/l de etanol, luego de la fermentación con Saccharomyces cerevisiae mayor que la obtenida en el control de 2 g/l de glucosa 2.8 g/l. Palabras claves: Consorcio celulolítico, crisantemo, etanol, residuos vegetales, Saccharomyces cerevisiae 209

211 OR-BP-2 EVALUACIÓN DEL EXTRACTO DE ALGA MARINA (Macrocystis piryfera) COMO FUENTE DE CARBONO Y/O NITROGENO PARA LA PRODUCCIÓN DE METABOLITOS SECUNDARIOS POR Penicillium purpurogenum Y Penicillum pinophilum EN FERMENTACION SUMERGIDA Ramos Ponce L.M. 1, Montañez J.C. 2, Lara Cisneros G. 2, Contreras Esquivel J.C. 3, 5, Hernández Carmona G. 4, Garza García Y. 1 1 Departamento de Biotecnología. Universidad Autónoma de Coahuila. Facultad de Ciencias Químicas. Blvd. V. Carranza s/n. Col. República Oriente, CP 25280, Saltillo, Coahuila. 2 Departamento de Ingeniería Quimíca. Universidad Autónoma de Coahuila. Facultad de Ciencias Químicas. Blvd. V. Carranza s/n. Col. República Oriente Saltillo, CP 25280, Coahuila. 3 Departamento de Investigación en Alimentos. Facultad de Ciencias Químicas. Blvd. V. Carranza s/n. Col. República Oriente Saltillo, CP 25280, Coahuila. 4 Centro interdisciplinario de Ciencias Marinas. Apartado Postal 592. La Paz, Baja California Sur, México. 5 Coyotefoods Biopolymer and Biotechnology Co. SRLMi. Simón Bolivar CP 25000, Zona Centro, Saltillo, Coahuila. En la península de Baja California se localiza una de las regiones más ricas en recursos algales de México. Estos recursos son destinados al procesamiento de diversos productos agroindustriales y alimenticios, como la producción de alginato, carragenina etc. Los extractos generados en el procesamiento de estas algas marinas son fuente de manitol, el cual puede ser aprovechado como fuente de carbono para la producción de metabolitos por microorganismos en bioprocesos sólidos ó líquidos. El objetivo del presente estudio fue evaluar el contenido de manitol presente en extractos de algas marina (Macrocystis piryfera) y su aplicación en la producción de metabolitos secundarios por hongos filamentosos del género Penicillium. Se estudio el efecto del tamaño de partícula (150, 180 y 600 µm), tiempo de extracción (2, 4 y 6 hr) y relación de sólido: líquido (1:15, 1:25, y 1:35 p/v) sobre el proceso de liberación de manitol. Una vez seleccionadas las mejores condiciones de extracción de manitol, este extracto fue enriquecido con diferentes fuentes comerciales de carbono (glucosa, sacarosa, manitol y almidón soluble (10%p/v)) a un ph de 5 e inoculado con esporas de Penicillium purpurogenum ó Penicillium pinophilum. Estos fueron mantenidos por 10 días a 200 rpm y una temperatura de 27ºC. Posteriormente se evaluó el crecimiento y producción de pigmentos de estos microorganismos sobre los medios de cultivo descritos anteriormente. Los resultados obtenidos mostraron que si hay efecto significativo de los factores evalados en el rendimiento de extracción de manitol, siendo el tratamiento 2 (300 m/4 hr/1:25 (p/v)) el que mostró mejores rendimientos con 0.23 mg de manitol/ gr de extracto de alga marina. Por otro lado, se observó que las cepas de Penicillium purpurogenum y Penicillium pinophilum tuvieron la capacidad de crecer en todos los medios descritos anteriormente. Con respecto a la producción de pigmentos, se observó que la cepa de Penicillium purpurogenum produjo pigmentos en mayor proporción en 3 de los 4 medios analizados, mientras que para la cepa de Penicillium pinophilum la producción de pigmentos fue baja. Deacuerdo a los barridos de exploración de los pigmentos obtenidos, las máximas absorbancias se encontraron a una longitud de onda entre los nm, obteniéndose dos señales significativas de 425 y 505 nm. Finalmente, de acuerdo a los resultados obtenidos se puede concluir que el extracto de alga marina enriquecida con fuentes de carbono comerciales son un medio alternativo para la producción de pigmentos por Penicillium purpurogenum en fermentación sumergida. 210

212 OR-BP-3 EVALUACIÓN DE LAS VARIACIONES EN LA FITOTOXICIDAD DE UN SUELO IMPACTADO CON HIDROCARBUROS POSTERIOR A SU TRATAMIENTO CON UNA NUEVA TECNOLOGÍA DE SANEAMIENTO Freites M., Pernía B., Rojas Tortolero D., Naranjo Briceño L. Fundación Instituto de Estudios Avanzados (IDEA), Dirección de Energía y Ambiente, Caracas, Venezuela. En la actualidad el estado Venezolano ejecuta El Proyecto Magna Reserva de la Faja Petrolífera del Orinoco (FPO), el yacimiento de crudos pesados y extrapesados más grande del mundo. La explotación masiva de la FPO generará una gran cantidad de suelos impactados por hidrocarburos que deben ser manejados y dispuestos de manera apropiada. En este sentido, el objetivo principal de esta investigación fue estudiar el efecto de la aplicación de una nueva tecnología para el tratamiento de suelos contaminados con hidrocarburos sobre la fitotoxicidad del suelo tratado, utilizando la especie bioindicadora Lactuca sativa (según la metodología USEPA). El suelo contaminado en estudio fue tomado de la fosa de hidrocarburos Bare-9 ubicada al sur del Estado Monagas, Venezuela. Los resultados obtenidos mostraron una drástica reducción del Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) de la muestra original (TPH: 17,15% en peso) luego de someter el suelo a tratamiento (TPH: 2,13%), equivalente a un 88% de remoción del contaminante. Las pruebas de toxicidad revelaron una reducción del 10% de la germinación en el suelo contaminado, mientras que en el suelo tratado no se apreciaron diferencias significativas con relación al control. En el suelo contaminado se observó una inhibición en el crecimiento de las radículas y los hipocótilos de 31 y 43%, respectivamente, mientras que en el suelo tratado la reducción fue de 16 y 21%. Con respecto al índice de toxicidad, se evidenció una reducción del 50% en el suelo tratado en comparación con el suelo contaminado. Se concluye que el tratamiento redujo significativamente la fitotoxicidad de los suelos contaminados provenientes de la fosa petrolífera en estudio. 211

213 OR-BP-4 ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA "DE LA CUNA A LA CUNA" APLICADO A SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE BIODIESEL Acevedo Pabón Paola A. 1, Kafarov Viatcheslav 1, Mannan S. 2 1 Department of Chemical Engineering, Industrial University of Santander, Bucaramanga, Colombia. 2 Artie McFerrin Department of Chemical Engineering, Texas A&M University System, College Station (TX), USA En las últimas décadas, el interés en el uso del biodiesel como una alternativa al petrodiesel se ha incrementado debido a que se asume que el biodiesel es más amigable con el ambiente. Sin embargo, en años recientes, se ha puesto en tela de juicio el carácter bio de éstos combustibles. Muchos Análisis de Ciclo de Vida han sido realizados para evaluar el impacto ambiental de la producción de biodiesels provenientes de diversas materias primas, pero desafortunadamente los resultados reportados no son unánimes, razón por la cual la controversia frente a ellos es mayor cada vez. Entre las razones por las cuales los análisis realizados reportan resultados diferentes se encuentran: las evaluaciones no contemplan las mismas etapas del ciclo de vida del producto, los escenarios son muy diferentes y, en algunas ocasiones los evaluadores no son imparciales. Con el objeto de realizar análisis que permitan comparar diferentes escenarios de la manera más imparcial posible se propone el uso del Análisis de Ciclo de Vida de la cuna a la cuna. En el presente trabajo se describe este método de evaluación que incluye dentro de los balances las emisiones capturadas por los cultivos gracias a los ciclos biogeoquímicos, además de su aplicación a un escenario colombiano. 212

214 OR-BP-5 USO DE ADITIVOS QUÍMICOS PARA MODIFICAR LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE BIOPOLÍMEROS DE EXOESQUELETOS DE CAMARÓN Bárcenas Ochoa Evelyn Mariana 1, Arias Torres Óscar 1, Mendoza Márquez Ana María 1, Flores Ortega Ronny A. 2, García Gómez Rolando Salvador 3, Durán de Bazúa Carmen 3 1 Facultad de Química, Universidad Nacional Autónoma de México 2 Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Central del Ecuador. 3 Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Química, Universidad Nacional Autónoma de México La cabeza, cola y caparazón (exoesqueleto) del camarón son catalogados como desperdicios. Estos residuos pueden procesarse para la obtención de quitina y quitosana útiles para las plantas procesadoras de alimentos y las farmacéuticas, entre otras. En esta investigación se planteó la obtención de quitina mediante química verde (en vez de las tradicionales las cuales emplean para su extracción HCl y NaOH), con la finalidad de desarrollar espumas biodegradables que, con la adición de algún agente aditivo, tengan propiedades de dureza adecuadas para ser empleadas como recipientes para la industria de alimentos. Muestras de residuos de camarón fueron lavadas. Los exoesqueletos fueron separados y licuados con agua para obtener una pasta homogénea de la que la fase sólida fue secada a 60ºC y remolida para tener una harina de exoesqueleto parcialmente desproteinizado (EPD). De esta harina se realizó la extracción de quitina utilizando el disolvente MAC- 141, por sus siglas en español Metanol, Agua y Cloruro de calcio en relación molar 1:4:1, dejando la mezcla formada durante 48 h a 25ºC. La quitina en disolución, QUIMAC, se agitó para formar una espuma de quitina que fue colocada en una cámara de humificación durante 48 h. Las esponjas formadas fueron secadas y acondicionadas con tres diferentes agentes plastificantes en disolución acuosa (polietilenglicol acuoso al 10%, sorbitol acuoso al 70%, propilenglicol acuoso a una concentración desconocida) con el objetivo de modificar sus propiedades mecánicas y hacerlas semejantes a un material sintético comercial usado como control (poliestireno espumado). Se probaron las probetas de esponjas, determinando con un equipo Instron Modelo 5500R, a una velocidad de cruceta de 1mm/min y una distancia inicial de 30mm, bajo condiciones ambientales de 50% humedad y de 22.7ºC (73 F), comparándose con una probeta con poliestireno como referencia: pruebas de Tensión en la carga máxima (MPa), tensión en el punto de ruptura (MPa), módulo de Young (MPa), porcentaje de deformación y porcentaje de tenacidad y límite elástico fueron realizadas. Realizando el análisis estadístico con el paquete Statgraphics 5.1 plus se encontró que a diferencia de los resultados obtenidos con el polietilenglicol y el propilenglicol, el sorbitol acuoso al 70% dio resultados que no eran significativamente diferentes (p<0.05) al control de espuma de poliestireno mientras que para la prueba de tenacidad fue significativamente diferente, concluyéndose que el aditivo de sorbitol acuoso al 70% resultó ser el mejor aditivo para obtener probetas similares al poliestireno espumado usado como control. Reconocimientos Los autores agradecen al Dr. Ricardo Vera, al Ing. Ernesto Sánchez Colín y al Ing. Adrián Palma, del Instituto de Investigaciones en Materiales de la UNAM, por el apoyo recibido durante la realización de las pruebas mecánicas y el análisis de los datos obtenidos. 213

215 OR-BP-6 EVALUACION DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES EN LA PRODUCCION DE BIODIESEL DE PALMA AFRICANA MEDIANTE ANALISIS DE CICLO DE VIDA Martínez D., Jaimes W., Acevedo P., Kafarov V. Centro de Investigación para el Desarrollo Sostenible en la Industria y Energía (CIDES) Universidad Industrial de Santander, Carrera 27 calle 9, Bucaramanga, Colombia La seguridad energética, el progreso económico y la prevención del calentamiento global son objetivos contrapuestos de la actual economía mundial, la cual se basa fuertemente en el consumo masivo de combustibles fósiles. Por este motivo, se requieren fuentes de energía alternativas para sostener el desarrollo a corto y largo plazo, apareciendo los biocombustibles como una posible solución, aspecto que ha generado posiciones contradictorias en los últimos años por el impacto real de esta fuente de energía en el medio ambiente. En este artículo se aplica la metodología del Análisis de Ciclo de Vida (ACV) a un proceso de producción de Biodiesel siguiendo los lineamientos de la normas ISO de La metodología fue desarrollada con el enfoque de la cuna a la cuna. Se cuantificaron las cargas ambientales en cada uno de los procesos involucrados: adecuación del terreno y cultivo, extracción del aceite, esterificación, distribución y uso del combustible. Como resultado de la investigación se pudo obtener el perfil ambiental del sistema, mostrado a través de seis categorías de impacto: cambio climático, acidificación, eutrofización, oxidantes fotoquímicos, efectos respiratorios y energía no renovable. El proceso de producción de biodiesel fue simulado con Aspen Hysys , usando catálisis heterogénea ácida y etanol. El estudio se llevó a cabo en Sabana de Torres (Santander). Este trabajo es financiado por el Departamento Administrativo de Ciencia, tecnología e Innovación (COLCIENCIAS), a través de los proyectos CT y CT

216 OR-BP-7 EVALUACIÓN EXERGÉTICA DE LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL DE PALMA VÍA CATÁLISIS HETEROGÉNEA Jaimes Wilmer A., Acevedo Paola A., Kafarov Viatcheslav La necesidad actual de nuevas fuentes de energía y adicionalmente que sean amigables con el ambiente han venido implementando en los últimos años los llamados biocombustibles y especialmente aquellos provenientes de cultivos oleaginosos, como la soya, el maíz, colza, higuerilla, coco, palma, entre otros, este último en especial por sus altos rendimientos por hectárea (5900 l/ha), variedad de usos a los coproductos, viabilidad económica entre otros, son los que dan al biodiesel de palma una gran ventaja. En este trabajo, el proceso de producción de Biodiesel incluyó tres etapas: 1. Un pretratamiento que consiste en la hidrólisis de los triglicéridos del aceite de palma, 2. La esterificación de los ácidos grasos usando catálisis heterogénea acida, 3. La etapa de separación y purificación. El análisis realizado se llevo a cabo mediante la metodología propuesta por Dincer y Rocen, además de otros autores que han realizado trabajos en este campo, donde al aplicar los conceptos de primera y segunda ley de la termodinámica es posible determinar la calidad de la energía usada y aquella que la cual pudiera ser útil. Mediante las eficiencias energéticas y exergéticas aplicadas a cada uno de las etapas del proceso se encontró que las mayores perdidas exergéticos están en el sistema de separación y purificación además de la ausencia de integración energéticas. Adicionalmente la metodología desarrollada puede ser usada como herramienta para lograr procesos más eficientes y ambientalmente sostenibles. También como un instrumento de comparación con otros procesos de producción de biodiesel y de fuentes diferentes. Palabras Claves: Análisis Exergético, Biodiesel, Desarrollo Sostenible Este trabajo esta soportado en el programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED) proyectos 306RTO279 Nuevas Tecnologías para la Producción de Biocombustibles, y el Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación (COLCIENCIAS) códigos CT y CT

217 OR-BP-8 DIATOMEAS: UNA ALTERNATIVA PARA BIOTRATAMIENTO DE AGUAS CON ALTO CONTENIDO EN SILICIO Y CAPTURA DE CO 2 Covarrubias Rubio Yadiralia 1, Castillo Zaragoza Sergio 2, López Valdivieso Alejandro 1, García Meza J.Viridiana 1 1 Geomicrobiología, Instituto de Metalurgia, Universidad Autónoma de San Luís Potosí. 2 Central Termoeléctrica de Villa de Reyes, SLP, UASLP. Las Bacillariophyceae ó diatomeas, poseen alto contenido de sílice (SiO 2 ) en su pared celular; éste, representa más del 50% de su peso seco. Se propone tratar agua residual rica en SiO 2 aprovechando la capacidad de diatomeas de incorporar SiO 2. El agua que abastece a la Central Termoeléctrica de Villa de Reyes (CTVR), SLP, tiene concentraciones de 50 a 200 mg SiO 2 /L y tiende a concentrarse en los ciclos de reuso en las torres y sistemas de enfriamiento de la CTVR. El SiO 2 es indeseable en ésta y otras industrias debido a que se forman incrustaciones de silicato de Ca y Mg en las tuberías y equipos. Se aislaron diatomeas de las torres de enfriamiento de la CTVR, se documentó su biodiversidad y se cultivaron en medio específico para producir biomasa para los experimentos de absorción de Si, probando 40, 100 y 300 mg Si/L en forma de Na 2 SiO 3 ; se determinó Si reactivo y particulado a las 24, 48, 72, 96 y 120 h para definir la absorción/células/tiempo. Experimento similar se realizó bombeando CO 2. Se identificaron las diatomeas oligotermófilas (hasta 47 C) Nitzschia sp., Pinnularia latarea var. thermophila, Luticula goeppertiana, Gomphonema parvulum, Amphora ovalis, Luticula goeppertiana Nitzschia hantzchiana; 9 especies de los géneros. Amphora, Cymbella, Nitzschia, Surirella; especies oligotermófilas se desarrollaron óptimamente en medios con hasta 200 mg Si/L, obteniéndose elevada producción de biomasa. Sin embargo, a la menor concentración de Si ensayada (40 mg Si/L) disminuyó el 100% de Si soluble en 120 h; en los sistemas más saturados, 100 y 300 mg Si/L, la absorción fue más lenta; en todos los ensayos, la biomasa aumentó; en ausencia de diatomeas, el Si precipitó formando esferas micrométricas de SiO y redes de NaSiO. 216

218 OR-BP-9 BIOPROCESOS EN LA INDUSTRIA PETROLERA Aburto Jorge Instituto Mexicano del Petróleo En este trabajo se provee de una visión general de la situación actual de la biotecnología y su posible impacto futuro en la industria petrolera. Este importante sector industrial en México enfrenta retos importantes como la disminución de las reservas probadas de petróleo, la fluctuación de los precios internacionales, el incremento de las demanda de petrolíferos, y regulaciones ambientales cada vez más rigurosas. Estos retos persistirán y se acentuarán en los próximos años. Si bien la biotecnología ha impactado diversos sectores industriales, aun queda por probar su importancia en la resolución de problemas de la industria petrolera. Así, se describen las principales líneas de investigación que presentan retos y oportunidades de la biotecnología de impactar en la industria petrolera. 217

219 OR-BP-10 PRODUCTOS BIOTECNOLÓGICOS A PARTIR DE GASES DE INVERNADERO Morales Marcia, Zúniga Cristal, Revah Sergio Las emisiones de gases que contribuyen al calentamiento global son un grave problema para la humanidad y los ecosistemas debido a las implicaciones del cambio climático. Durante las últimas décadas, el crecimiento demográfico y el desarrollo industrial han dado lugar a la acumulación de gases como el CO 2, CH 4 y N 2 O que contribuyen al efecto de invernadero. Actualmente existe la tendencia a producir compuestos por vía biotecnológica a partir de residuos, productos de desecho o contaminantes, no solo porque el costo del sustrato es nulo sino porque a la par se elimina el problema de contaminación, haciendo que los procesos donde se generan sean más limpios contribuyendo a la sustentabilidad. Recientemente ha habido un auge en cuanto a la obtención de productos que usan como materias primas a gases de efecto invernadero, principalmente el CO 2. El cual es utilizado por organismos fotosintéticos (microalgas o cianobacterias) para generar lípidos y carbohidratos que son transformados posteriormente en biocombustibles (biodiesel y bioetanol). Sin embargo, se ha puesto poca atención en otros gases de efecto invernadero, como el metano cuyo potencial de calentamiento global, que es veces mayor que el CO 2. Se ha estimado que es posible reducir el efecto del metano sobre el calentamiento global si nuevas tecnologías se aplican para la colección/remoción del metano generado ya sea mediante algún método químico o biológico. Las tecnologías biológicas hacen uso de bacterias metanótrofas que además de usar al metano como fuente de carbono y energía han atraído considerable interés, por sus aplicaciones potenciales para: la producción de proteína celular simple, polímeros exocelulares, síntesis orgánica y la degradación de hidrocarburos alifáticos clorados. Dentro de los subproductos generados a partir de metano está el PHB (Poli-βhidroxibutirato), el cual es un polímero biodegradable con características semejantes al polipropileno. Durante esta investigación se obtuvo una cepa metanotrófica capaz de acumular PHB a partir de concentraciones de metano al 1% en aire, la cantidad de PHB acumulado estuvo alrededor de 34% p p -1 para el experimento en un biorreactor con biomasa suspendida bajo condiciones de limitación de nitrógeno. La tasa específica de degradación de metano fue de 30 mg gx -1 h -1. Estos resultados son comparables y en algunos casos, superiores a los reportados en la literatura. La cepa fue identificada como Methylobacterium organophilum. 218

220 OR-BP-11 FERMENTACIÓN EN SUSTRATO SÓLIDO DE BAGAZO ALGAL PARA LA PRODUCCIÓN ÁCIDOS GRASOS Avendaño Morales B. 1, Hernández Martínez R. 1, García Mendoza E. 1, Díaz Jiménez L. 2, Rodríguez Varela J. 2, Valdez Vazquez I. 1 1 CICESE Unidad Ensenada 2 CINVESTAV Unidad Saltillo, México. El Biodiesel es un biocombustible con ventajas ambientales que puede ser generado a partir de lípidos producidos por diversos microorganismos, denominados oleaginosos por su capacidad de acumular triglicéridos de forma intracelular con valores mayores al 20% de su peso total. La producción de lípidos microbianos es un proceso sustentable, ya que pueden obtenerse a partir de la fermentación en sustrato sólido (FSS) de diversos residuos sólidos orgánicos. En el estado de Baja California una de las empresas con mayor importancia económica es la de extracción de hidrosolubles que genera grandes cantidades de bagazo del alga roja Gelidium robustum, el cuál puede ser utilizado como sustrato para la producción de lípidos mediante hongos filamentosos oleaginosos. El objetivo del trabajo fue determinar la influencia de diversas condiciones ambientales y nutricionales sobre la producción de lípidos a partir de la FSS de bagazo algal con hongos filamentosos oleaginosos.para ello, fueron aislados hongos filamentosos a partir de sedimentos y lodos marinos y de una fermentación espontánea del alga Macrosistys sp. De los hongos aislados, fueron seleccionados aquellos con capacidad de acumular lípidos de forma intracelular bajo condiciones de estrés nutricional (Burdon, 1946). Posteriormente, se determinaron las condiciones óptimas de temperatura y ph para el crecimiento fúngico, así como su identificación a nivel molecular (Capa y Cocconcelli, 2001). Finalmente, se montó un ensayo de FSS en matraces de 250 ml con 5 g de bagazo algal estéril, inoculados con 133 mg de micelio proveniente de un pre-cultivo (medio PDC, 7 días a 21 C). En este ensayo se evaluó el efecto de la relación C/N, % de humedad, aeración y temperatura a dos niveles sobre la producción de lípidos (mg lípidos/mg bagazo) (Bligh y Dyer, 1959; Kavadia et al., 2001). Se aislaron un total de 17 hongos filamentosos, de los cuales sólo 5 presentaron acumulaciones lipídicas. Los mayores productores de lípidos fueron identificados como Penicillium chrysogenum y P. citreonigrum. Éste último fue seleccionado para los ensayos de FSS por presentar una mayor colonización sobre el bagazo algal. Hasta el momento se ha identificado las variables que influyen sobre la producción de lípidos a partir de la FSS de bagazo de Gelidium robustum. 219

221 OR-BP-12 HERRAMIENTAS DE ECOLOGÍA INDUSTRIAL PARA EVALUAR LA SUSTENTABILIDAD DE SITIOS DE DISPOSICIÓN FINAL DE RSU: EMISIONES DE GEI E INDICADORES DE DESARROLLO SUSTENTABLE Cardozo Lelis, Arce Jenni, Cervantes Gemma Grupo de Investigación en Ecología Industrial, Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología, Instituto Politécnico Nacional, Av. Acueducto s/n, Barrio La Laguna Ticomán, México DF La Ecología Industrial (EI) es una temática cuyo objetivo es crear sistemas industriales que operen en forma similar a los ecosistemas naturales mediante la interacción de las industrias, la sociedad y la naturaleza para cerrar el flujo de materia, optimizar el uso de energía e incrementar la eficiencia de los procesos (Cervantes, G., Ecología Industrial. Barcelona: Fundació Pi i Sunyer). La EI promueve el desarrollo sustentable a nivel local, regional y global en los sistemas industriales. Para lograrlo, contempla la aplicación de distintos criterios de desarrollo sustentable y se apoya en herramientas y metodologías como: Diagramas de Flujo, Análisis económico Ambiental, Mercado de residuos o subproductos, Análisis de ciclo de vida, Ecodiseño, Producción más limpia, Ecoeficiencia, Simbiosis Industrial, Indicadores de desarrollo sustentable, Cálculo de emisiones de Gases Efecto Invernadero (GEI). En este trabajo se expone la utilización de las herramientas de EI: Diagramas de Flujo, Cálculo de Indicadores de Desarrollo Sustentable y Cálculo de emisiones de GEI como opciones para evaluar el nivel de aplicación de los criterios de Ecología Industrial y la tendencia al desarrollo sustentable de un sitio de disposición final de residuos sólidos urbanos (RSU). Con ello se pretende contribuir a cuantificar y medir la sustentabilidad en sistemas de ecología industrial, en la línea de lo que está desarrollando el Grupo de Investigación en Ecología Industrial (GIEI) de la UPIBI (Grupo de Investigación en Ecología Industrial-UPIBI, consultada 10 junio 2010-). La investigación se desarrolló en un relleno sanitario de Jalisco, el cual tiene sistemas de captación y medición de biogás y que actualmente está instalando sistemas para el aprovechamiento energético del biogás capturado. También se obtuvieron datos de un tiradero, para poder comparar sus datos con los del relleno. Se elaboró un sistema de indicadores de desarrollo sustentable compuesto por 101 indicadores (54 ambientales, 25 económicos y 22 sociales) que responden a 6 objetivos ambientales, 3 sociales y 4 económicos. Se calcularon las emisiones de GEI según la metodología IPCC (IPCC 2009, 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Hayama: IGES) y se compararon con los valores de biogás medidos in situ por el propio relleno. Para evaluar la evolución de la sustentabilidad se compararon tres escenarios: el del tiradero, el del relleno sanitario y del relleno sanitario con captación de biogás. Se reportan los resultados de la comparación de los indicadores de desarrollo sustentable y las emisiones de GEI en los tres escenarios. 220

222 OR-BP-13 CONTAMINACIÓN DEL AGUA CON NITRATOS Y NITRITOS Y SU IMPACTO EN LA SALUD PÚBLICA EN ZONAS DE INFLUENCIA DEL MÓDULO DE RIEGO (I-1) LA ANTIGUA, VER Galaviz Villa Itzel 1, Landeros Sánchez Cesáreo 1, Castañeda Chávez Ma del Refugio 2, Martínez Dávila Juan P 1., Pérez Vázquez Arturo 1, Nikolskii Gavrilov Iourii 3 1 Colegio de Postgraduados, Campus Veracruz Apartado postal 421, Tel: 01 (229) Veracruz,Ver. México 2 Instituto Tecnológico de Boca del Río. División de Estudios de Posgrado e Investigación Km.12 Carretera Veracruz-Córdoba. C.P Tel: 01 (229) Ext Boca del Río, Ver. México 3 Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo. Km Carretera México-Texcoco Montecillo, Mpio. Texcoco Edo. de México, México C.P Tel: 01 (55) Actualmente, los sistemas agrícolas reflejan un incremento en la intensidad de explotación de los recursos hídricos y de los suelos, lo cual ha provocado problemas de erosión y un mayor deterioro de la calidad del agua subterránea. La contaminación de las aguas emerge como una consecuencia de los asentamientos humanos y de las actividades rurales, agrícolas, silvícolas e industriales en una región. Se ha observado que al incrementarse el uso de fertilizantes nitrogenados también se produce un mayor impacto contaminante en las aguas. Como parte de los compromisos firmados por México durante la Cumbre de la Tierra, se adoptó la Agenda 21, documento normativo con la perspectiva de alcanzar un desarrollo sustentable en los ámbitos social, económico y ecológico. El cual reconoce que el uso intensivo de los fertilizantes está relacionado con la eutroficación de los cuerpos de agua, la acidificación del suelo y la contaminación del agua con nitratos. Sin embargo, se han encontrado nitratos y nitritos disueltos en agua subterránea, destinada al consumo humano, que ocasionan efectos negativos en la salud, tales como; la producción de nitrosaminas (causa del cáncer) y la disminución de la capacidad de transporte de oxígeno por la sangre, conocida como síndrome del bebe azul. El presente estudio determina la relación entre la concentración de nitratos y nitritos disueltos en el agua de consumo humano, derivados del manejo inadecuado de fertilizantes nitrogenados en caña de azúcar, y los casos de cáncer en la población de influencia de las zonas cañeras del Módulo de Riego I-1. El estudio se realizó rodeando un área aproximada de 1,000 ha. Se usó la técnica de encuesta y se elaboró un cuestionario que fue aplicado a una muestra 130 de productores y habitantes. Fueron identificadas toda clase de fuentes de abastecimiento de agua para consumo humano. Se realizó un muestreo por época, de marzo a septiembre de A cada muestra de agua se le determinó de acuerdo a las normas oficiales mexicanas la concentración de nitratos y nitritos. Los análisis de las muestras colectadas mostraron concentraciones máximas de nitratos de 2.9, 7.7, 7.5 mg/l, en aguas superficiales, subterráneas y purificadas, respectivamente; y una concentración no detectable de nitritos. Fueron identificados 36 casos de cáncer de esófago y estómago en la superficie del Módulo de Riego (I-1), que se encuentran distribuidos en los municipios de: La Antigua, Manlio Fabio Altamirano, Paso de Ovejas, Puente Nacional y Úrsulo Galván. 221

223 OR-BP-14 PRODUCCIÓN DE BIODIESEL DE SEGUNDA GENERACIÓN EN UN SISTEMA CONTINUO Rivera Ivanna, Sandoval Georgina Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (CIATEJ). Av. Normalistas 800, Guadalajara, Jal. México La producción de biodiesel es una de las alternativas más prometedoras al uso de combustibles derivados del petróleo, en este caso al diesel fósil. El uso de este biocombustible permite la disminución de una gran parte de las emisiones contaminantes producidas con el diesel fósil. Como alternativa a las materias primas convencionales (aceites refinados) se pueden utilizar residuos grasos para la síntesis de biodiesel. Sin embargo, el uso de residuos grasos en la síntesis de biodiesel en una catálisis básica presenta muchos problemas por la presencia de ácidos grasos libres y humedad, por lo que la catálisis enzimática es una buena opción en este caso, ya que la reacción de síntesis no se ve afectada por estos compuestos. Para lograr bajar los costos de producción, también es importante el tipo de sistema empleado para llevar a cabo la síntesis. En este caso, el uso de un reactor continuo permite la obtención de producto de forma constante, con una mínima cantidad de catalizador, el cual debe estar inmovilizado para poder utilizarse en un sistema continuo. En este contexto, en este trabajo se propone el uso de residuos grasos animales y vegetales como materia prima para la producción de biodiesel, con la finalidad de obtener un producto de buena calidad a un precio competitivo y atractivo para el mercado. De igual forma, se propone el empleo de enzimas inmovilizadas para llevar a cabo el proceso de transformación de grasa a biodiesel en un sistema continuo, con la finalidad de contar con un proceso ecológico y que permita la reutilización del catalizador. 222

224 OR-BP-15 OBTENCIÓN DE BIODIESEL DE CULTIVOS DE MICROALGAS CON AMBIENTES SATURADOS EN CO 2 Mendoza Pérez Jorge Alberto 1, Rodríguez Nava Celestino Odín 1, Fregoso Aguilar Tomas Alejandro 1, Flores Valle Sergio Odín 2, Rios Berny Omar 2, Herrera Bucio Rafael 3, Torres Martín José Eduardo 3 1 ENCB-IPN. 2 ESIQIE-IPN. 3 UMICH-MORELIA. El cultivo de microalgas y la obtención de aceite presentan muchas ventajas con respecto a los cultivos de oleaginosas. Por un lado presentan una tasa de crecimiento mucho mayor y por otra lado la producción de aceite por área está estimada entre 4.6 y 18.4 L/m 2, esto es de 7 a 30 veces mayor que los cultivos de plantas oleosas. El porcentaje de ácidos grasos en algas y cianobacterias varía según la especie, aunque hay especies cuyos ácidos grasos representan 40% de su peso seco. Estos son los trigliceridos que luego son convertidos en biodiesel y para lograr su obtención se buscan microalgas con un alto contenido de ellos y que sean fácilmente cultivables, ya sea en ambientes dulceacuícolas o salinos. La acumulación de lípidos en algas se produce durante periodos de stress ambiental, como el crecimiento en medios con bajas condiciones de nutrientes. Para inducir el stress en los cultivos algunas de las estrategias son disminuir la ración de compuestos nitrogenados o inducir variaciones en la temperatura y el ph, entre otras. Sin embargo, se ha observado producción de triglicéridos en fotobiorreactores donde se varían las concentraciones de CO 2. Para este proyecto se pusieron en operación fotobiorreactores de microalgas dulceacuícolas y algas verdes de las especies Chlorella vulgaris y Chlorella pyrenoidosa. Estos reactores se someten a cargas variadas de CO 2, por diferentes periodos de tiempo y de exposición lumínica. Después se filtran las algas y se rompe su pared celular con pectinasa y sonicación, el remanente se filtra o centrifuga y se seca. La extracción de lípidos de este material se realiza con Sohxlet. En RMN-1H se observa la presencia de triglicéridos y se calcula su abundancia mediante la intensidad de las señales integradas. Obtenido el aceite, se realiza la transesterificación, utilizando por cada gramo del aceite de alga, 2.5 ml de metanol y g de NaOH. El exceso de metanol se recupera por rotaevaporación, el crudo de reacción se lava y separa con hexano y se vuelve a rotaevaporar para obtener el biocombustible. Nuevamente con RMN-1H se confirma la transesterificación con la desaparición del multiplete del protón metílico de la fracción glicérica y la aparición del singulete del metilo del éster. En la obtención de triglicéridos de alga los rendimientos máximos son del 30-32% en mezcla y de la reacción el rendimiento máximo ha sido del 60% pero con un nivel de conversión del 98%. 223

225 OR-BP-16 UNA PROPUESTA DE ANÁLISIS SISTÉMICO Y TRANSDISCIPLINARIO PARA EL DESARROLLO DE UNA TECNOLOGÍA CON POTENCIAL DE SUSTENTABILIDAD. CASO BIOENERGÍA MICROALGAL Torres-Alruiz M.D., Rojas D., Sena D Anna L., Naranjo-Briceño L. Fundación Instituto de Estudios Avanzados (IDEA), Dirección de Energía y Ambiente, Caracas, Venezuela, Es reconocido que cualquier esfuerzo por mitigar el calentamiento del sistema climático depende de complejas interacciones entre factores socio-económicos, políticos, ambientales y de innovación científico-técnica. Esto es particularmente evidente en el desarrollo de Tecnologías con Potencial de Sustentabilidad (TPS) que aspiren transformar el sistema energético disminuyendo emisiones de gases de efecto invernadero al ambiente, tal como lo es la Bioenergía Microalgal (BM). Para que una TPS pueda llegar a ser una Tecnología Sustentable, adicionalmente es necesario que: (i) satisfaga necesidades humanas sin agotar recursos naturales y sin exceder la capacidad de recobro ecológico, (ii) cierre el ciclo de los materiales con una incrementada eficiencia energética y (iii) promueva cierto grado de bienestar social y económico general. En vista del previsible crecimiento económico y mejora en el acceso a los servicios energéticos de la población en la región, comprender el rol de las TPS y las consecuencias de su implementación es, por tanto, una tarea relevante y urgente. En la caracterización del problema y de su posible evolución, es importante examinar todos los factores involucrados, aún cuando algunos no sean cuantificables o sus límites resulten de difícil detección. Esto permite obtener una visión de conjunto y considerar aspectos que, de no ser tomados en cuenta durante las primeras fases de la investigación, difícilmente podrían ser incorporados posteriormente. No obstante, este enfoque impone restricciones metodológicas y demanda generar conocimiento transdisciplinario que permita avanzar en la comprensión de estos problemas. En este contexto, resulta útil emplear aproximaciones nóveles de modelaje, que integren modelos cualitativos, semi-cuantitativos o híbridos, como los que aquí se presentan. En este trabajo se exploran, a través de un ejercicio de análisis sistémico y transdisciplinario algunas implicaciones del desarrollo de la BM. Para ello se revisan, entre otros aspectos, el carácter de Sistema Complejo que poseen los Socio-Ecosistemas, unidad descriptiva y de análisis sobre la cual operarían diferentes procesos. El modelo conceptual que se representa por medio de una Red Ecósfera-Antropósfera centrada en el desarrollo de la BM, permite caracterizar componentes, relaciones directas e indirectas y el contexto de su desarrollo. Además, este modelo facilita la evaluación de ciertas propiedades del patrón de relaciones encontrado y evidencia algunos principios de organización y posibles procesos asociados. Se discuten los resultados y potencialidades de este análisis. 224

226 OR-BP-17 AISLAMIENTO Y CARACTERIZACIÓN DE BACTERIAS RUMINALES PARA LA BIOCONVERSIÓN DE RESIDUOS CÍTRICOS EN BIOETANOL Sánchez Contreras Angeles, Ramírez C. Laura, Evangelista M. Zahaed, Rodriguez Buenfil Ingrid La celulosa presente en los restos vegetales, subproductos agrícolas e industriales, es un sustrato valioso para la producción de bioetanol. Sin embargo, la conversión del material celulósico es costosa debido a la baja eficiencia de transformación de este polisacárido a residuos más sencillos para ser utilizados eficientemente en la producción del bioetanol. La búsqueda de nuevas fuentes para la obtención de microorganismos capaces de utilizar eficientemente la celulosa es prioritaria; de este modo, la hidrólisis enzimática y la fermentación de la celulosa para la obtención de etanol se convertirían en una actividad económicamente viable y con alta rentabilidad. El líquido ruminal constituye una fuente potencial de microorganismos celulolíticos y lignolíticos. En este trabajo se aislaron 24 microorganismos celulolíticos procedentes de rumiantes de raza cebuina, utilizando medios de cultivo específicos. La selección de estos microorganismos se realizo determinando su actividad ß-1,4-endoglucanasa, ß-1,4-exoglucanasa, ß-1,4-glucosidasa y ß-1,4-endo-xilanasa. Los microorganismos aislados se han caracterizado por pruebas microbiologicas tradicionales, se han observado por microscopia electrónica de barrido para detectar su capacidad de formación de complejos enzimáticos tipo celulosoma y finalmente se realizará la caracterización molecular basada en la secuenciación de los genes ribosómales 16S. Hasta el momento, se han obtenido 18 bacterias microaerofilicas de las cuales 8 son capaces de degradar indistintamente celobiosa, xilano y pectina, cuatro hongos celuloliticos y xilanoliticos. Así como, dos levaduras que degradan eficientemente los residuos de naranja funcionando como agentes transformadores de la celulosa y pectina, de modo que estos residuos más simples, pueden ser aprovechados eficientemente en la producción de etanol. 225

227 OR-BP-18 PRODUCCIÓN DE ÁCIDOS GRASOS BACTERIANOS A PARTIR DE AGUAS RESIDUALES Martínez Barragán M.P. 1, Lizarraga Marcial L. 1, Gunter Kretschmar T. 1, Carlos Hernández S. 2, Valdez-Vazquez I. 1 1 CICESE Ensenada, Baja California 2 CINVESTAV Unidad Saltillo, México. Actualmente, ha surgido un gran interés en buscar fuentes de ácidos grasos (lípidos) que sean viables para su transformación en biodiesel; uno de los biocombustibles más aptos para sustituir al combustible de origen fósil por sus beneficios ambientales. Entre las posibles fuentes de ácidos grasos se encuentran aquellos producidos por microorganismos oleaginosos (bacterias, microalgas, levaduras y hongos), que presentan las siguientes ventajas: utilización de diversos residuos como materia prima, manejo de espacios reducidos para su crecimiento, no hay influencia de fenómenos climáticos y finalmente no presentan competencia con la producción de alimentos. Entre los microorganismos oleaginosos, las bacterias son el grupo menos estudiado, donde géneros de Acinetobacter, Mycobacterium, Streptomyces y Pseudomonas se han reportado como acumuladores de ácidos grasos (20-80% de su peso seco), bajo ciertas condiciones ambientales y nutricionales. Este trabajo tuvo como objetivo aislar nuevas especies de bacterias oleaginosas de la región de Baja California, analizando el efecto de la temperatura, fuente de nitrógeno y relación de C/N sobre la producción de ácidos grasos a partir de aguas residuales. Para ello, se aislaron bacterias a partir de sedimentos marinos, agua de mar superficial de Ensenada y de aguas residuales. Las cepas aisladas fueron sometidas a ensayos con agua residual sintética bajo condiciones nitrógeno limitante, seleccionado aquellas con capacidad de acumular lípidos (Bligh y Dyer, 1969). Las cepas oleaginosas seleccionadas fueron caracterizadas bioquímica- y molecularmente (Rivas et al., 2004). Posteriormente, se realizó un ensayo de producción de lípidos a partir de agua residual tratada y suplementada (ARTS) con una fuente de carbono y nitrógeno. Se tomaron 500 ml de ARTS y se inoculó al 20% con un pre-cultivo (24h, 35 C, 250 rpm). Se estudiaron las variables de fuente de N, relación C/N y temperatura a 2 niveles mediante un diseño factorial completo con dos repeticiones. Se determinó ph, biomasa seca y producción de lípidos (Patnayak y Sree, 2005). Hasta el momento, se ha logrado aislar un total de 62 cepas, donde 12 cepas presentaron acumulaciones intracelulares lipídicas. Con base a la caracterización bioquímica y los ensayos de producción de lípidos se seleccionaron dos cepas identificadas como Acinetobacter sp. y Xanthobacter sp. El tiempo observado en el cual se presentó la mayor acumulación de lípidos fue entre las 18 a 24 horas de cultivo en ARTS. Se ha determinado la influencia de las variables estudiadas sobre la producción de lípidos y se han determinado el tipo de ácidos grasos generados. 226

228 Bioprocesos más limpios y Desarrollo Sustentable Carteles 227

229 CT-BP-1 EVALUACIÒN GENOTÒXICA IN VIVO DE LA DESCARGA ACUIFERA DE LOS RÌOS ATOYAC Y SALADO DEL ÀREA CONURBADA DE LA CIUDAD DE OAXACA MEDIANTE EL ENSAYO COMETA Castellanos M. Antonio, Pérez C. H. Jaime, García A. O. Merced, Reyes V. Damaris, Sánchez H. G. Rubí, Terán T. S Esbeidy Facultad de Ciencias Quìmicas. Universidad Autónoma "Benito Juárez" de Oaxaca Av. Universidad S/N. Ex-Hda. de 5 señores. C.P Oaxaca, Oax. México En los Ríos Atoyac y Salado son vertidas las aguas residuales de la Ciudad de Oaxaca y el área conurbada, ambos se encuentran altamente contaminados. Aunque se han construido plantas de tratamiento de aguas residuales, esto no es suficiente y el problema persiste. El ensayo de electroforesis en células individuales (ensayo cometa) es una tècnica versátil para evaluar la genotoxicidad.inicialmente habíamos realizado un estudio genotóxico in vitro del agua de éstos ríos en diferentes puntos de la Ciudad, encontrando un daño del agua sobre el DNA de linfocitos humanos. En este trabajo presentamos resultados de la evaluación in vivo, para ello, utilizamos ratas de la cepa wistar a las cuales se les suministró por 14 meses el agua contaminada. Encontramos daño en los linfocitos de rata en todos los puntos evaluados los cuales variaron de un nivel del 1 al

230 CT-BP-2 DIATOMEAS DEL LITORAL DE LA PRESA DEL LLANO, VILLA DEL CARBÓN, ESTADO DE MÉXICO Cuna-Pérez Estela 1, Barrientos-Miranda Ana Laura 2, Martínez-Ruiz Denise 2 1 U.I.I.C.S.E, F.E.S. Iztacala, U.N.AM. 2 F.E.S. Iztacala, U.N.AM. Las diatomeas son microalgas que, por su abundancia y distribución, están siendo utilizadas en diversos campos de la ciencia. Tanto las especies fósiles como las actuales presentan un creciente marco de aplicación, desde estudios de paleolimnología hasta la exploración de pozos de petróleo e incluso, para investigaciones forenses. Pero el mayor énfasis es en su uso para el análisis de problemas ecológicos como el cambio climático, acidificación y eutroficación de los diversos cuerpos de agua continentales. Sin embargo, aún con su creciente desarrollo, el conocimiento de las especies de diatomeas presentes en los cuerpos de agua dulce en México es escaso; por lo que el objetivo del presente trabajo es contribuir al conocimiento de las especies de diatomeas presentes en la Presa del Llano, Villa del Carbón; la cual se encuentra en la zona Central del país y es una fuente de agua para diferentes actividades antropocéntricas. Para ello y como parte de un proyecto de investigación a largo plazo, se realizó un primer muestreo en abril del presente año. En cuatro puntos de la zona litoral del lago se filtraron 20 L de agua con una malla de 20 µm de apertura, mismos que se concentraron a 100 ml y se fijaron con formol, a concentración final del 4%. También se determinaron algunos parámetros fisicoquímicos del agua in situ. Las diatomeas fueron limpiadas y montadas en Nafrax para su identificación. Se determinaron 43 taxa, siendo Achnantidium minutissimum, Asterionella formosa, Aulacoseira granulata, Cocconeis placentula, Epithemia achnata, Fragilaria capucina, Gomphonema acuminatum, Navicula cryptotenella y Planothidium lanceolatum, las más representativas. De acuerdo a los taxa encontrados, el cuerpo de agua se considera oligotrófico, bien oxigenado y de neutro a ligeramente ácido; lo que concuerda con los valores obtenidos en el análisis fisicoquímico. 229

231 CT-BP-3 DIAGNÓSTICO DE LA CALIDAD DEL AGUA EN LA SUBCUENCA DE RIO SORDO EN XALAPA, VERACRUZ Y ESTRATEGIAS DE DESARROLLO URBANO SUSTENTABLE PARA SU RESCATE Olguín Eugenia J. 1, González Erik 1, Owen Tomás 2, Zamora Jorge 1, Hernández Elizabeth 1, Sánchez Gloria 1, Valdespino Carolina 3, Nicomedes Melgarejo 3 1 Instituto de Ecología, A.C. Carretera Antigua a Coatepec No. 351 El Haya, Xalapa, Veracruz C.P México. 2 Global Water Watch, México. 3 Colegio de Arquitectos, Estado de Veracruz. El rescate de los ríos urbanos y suburbanos contaminados por ciudades medias debe ser una prioridad dentro de los Programas de Desarrollo Urbano Sustentable. El objetivo del presente estudio fue el realizar un diagnóstico de la calidad del agua en la Subcuenca del Río Sordo, incluyendo el Arroyo Papas y el Río Carneros que son sus dos principales afluentes, en la zona conurbada de la ciudad de Xalapa, Veracruz. Este diagnóstico es la primera etapa de un proyecto interdisciplinario y multi-institucional, que abordará la problemática desde distintas perspectivas (biotecnológica, arquitectónica y ecológica), con el fin de implementar una serie de acciones para el rescate de esta subcuenca en el mediano plazo. Se reunió información sobre la hidrología de Xalapa, se delimitó la cuenca completa mediante imágenes con la herramienta Google Earth y se realizaron recorridos para determinar sitios de monitoreo. Se evaluó la calidad fisicoquímica y bacteriológica del agua en 8 estaciones durante el mes de Junio de 2010, antes de la temporada de lluvias. Se encontró que la DBO5 ( mg/l), DQO ( mg/l), N-NH4+ ( mg/l), N-NO3- ( ,50 mg/l), P-PO4-3 ( mg/l), SO4-2 ( mg/l), OD ( mg/l), SST ( mg/l), y coliformes totales (456, ,540 UFC), alcanzaron valores típicos de las aguas residuales domésticas en los sitios de monitoreo ubicados en el Arroyo Papas y en el Río Carneros. En el caso del Río Sordo, se encontró que los mencionados parámetros alcanzaron niveles mucho menores en las dos estaciones de monitoreo ubicadas antes de su entronque con el Río Carneros. Los valores encontrados fueron: DBO5 ( mg/l), DQO (35-90 mg/l), N-NH4+ ( mg/l), N-NO3- ( mg/l),, P-PO4-3 ( mg/l), SO4-2 ( mg/l), OD ( mg/l), SST ( mg/l), y coliformes totales (9,833-11,833 UFC),En relación a este diagnóstico preliminar se concluyó que una de las principales gestiones ante las autoridades, será solicitar que se realicen las obras necesarias para evitar las descargas puntuales de aguas negras en el Río Carneros y que éste no desemboque en el Río Sordo. Entre las estrategias que se planean implementar para el rescate de esta Subcuenca del Río Sordo, destacan la rehabilitación del humedal de Molinos de San Roque, y la implementación de humedales construidos para el tratamiento de aguas residuales, los cuales funcionarán como módulos demostrativos. Así mismo, se pretende el rescate de las zonas riparias y esquemas de pago por servicios hidrológicos que podrán ayudar a rescatar estos ríos y convertirlos en un valor agregado para la ciudad. También, se realizarán estudios sobre diversidad y funcionalidad de la fauna anfibia como indicadores ecológicos de contaminación. Esta primera etapa del proyecto, servirá para diseñar las estrategias que se recomendarán a las autoridades competentes y para gestionar financiamiento para una etapa posterior de 3 años. 230

232 CT-BP-4 FITOPLANCTON POTENCIALMENTE TÓXICAS Y/O NOCIVO EN DOS SITIOS EN LA BAHÍA DE SAN FRANCISCO DE CAMPECHE, MÉXICO Y SU RELACIÓN CON LAS VARIABLES FÍSICAS Y QUÍMICAS Guzmán Noz Yolanda Alicia 1, Poot Delgado Carlos Antonio 2, Rosales Raya Martha Laura 1, García Cristiano Alicia 1, Manzanero Rodriguez Eduardo 1, Maldonado Montiel Teresita 1, Valle Canul Arturo 1, Castro Angulo Claudeth 1 1 Universidad Autónoma de Campeche, Facultad de Ciencias Quimico-Biológicas 2 Centro de Estudios Tecnológicos del Mar 02. Campeche Objetivo. Comparar especies de fitoplancton potencialmente tóxicas y/o nocivas de dos sitios en la bahía de San Francisco de Campeche, México y su relación con las variables físicas y químicas. Dado que la bahía de Campeche, ha sido pobremente estudiada, se requiere generar información básica sobre la comunidad fitoplanctónica particularmente las que favorecen la presencia de especies tóxicas o nocivas. Para tal fin, se monitorearon mensualmente, dos estaciones (S1 y S2) de enero a noviembre de Se midió temperatura del agua, salinidad, ph y oxígeno disuelto, así como la determinación de los nutrientes inorgánicos disueltos, sólidos suspendidos totales los cuales se tomaron in situ, con un equipo de análisis multiparamétrico HYDROLAB DS-5, para la determinación de densidad de células de fitoplancton se tomaron muestras de agua mediante una manguera graduada de volumen conocido y de manera adicional, se realizaron arrastres circulares con una red cónica con luz de malla de 35 µm. La cuantificación de las células de fitoplancton, se llevó a cabo de acuerdo con el método de Utermöhl (Hasle, 1978) en una cámara de sedimentación de 10 cm3 por un espacio de 24 horas. Para examinar las variables físico-químicas que pudieron explicar los patrones de las especies potencialmente tóxicas y/o nocivas, se usó el análisis de correspondencia múltiple no lineal, incluyendo las ocho variables físico-químicas y los taxa. La bahía se caracterizó por presentar una columna de agua homogénea, con marcadas diferencias estacionales de temperatura y salinidad. Tanto el ph como el oxígeno disuelto sugieren una mayor dominancia de la actividad fotosintética. La variabilidad de los sólidos suspendidos totales se relacionó con las escorrentías durante la temporada de lluvias y el comportamiento de los vientos para esta región. No se encontraron diferencias entre S1 y S2 en cuanto a las concentraciones de nutrientes y fitoplancton. Las mayores abundancias en S1, estuvieron representadas por Chaetoceros sp, Lyngbya sp. (Sólo durante un mes) en S2, Chaetoceros sp, Pyrodinium bahamense. Asimismo, en esta estación se encontró un incremento en la abundancia y números de taxa potencialmente tóxicos o nocivos. Siendo el más representativo en abundancia y en presencia Pyrodininium bahamense var bahamense. Palabras clave: Algas tóxicas y/o nociva, dinoflagelados, proliferaciones 231

233 CT-BP-5 NUEVAS APLICACIONES DE LA LIPASA DE LATEX DE PAPAYA Rivera I. 1,2, Sandoval G. 2, Duquesne S. 1, Mateos J.C. 2, Marty A. 1 1 Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas de Toulouse (INSAT). Francia. 2 Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (CIATEJ). México El látex de papaya es un fluido de apariencia lechosa que contiene aproximadamente un 15% de sólidos, 85% de agua y cuya composición exacta no ha sido descrita en su totalidad La fracción insoluble en agua del látex, permanece prácticamente sin dilucidar y corresponde al 25% de la materia seca total del látex. Mientras la fracción soluble contiene un 10% de carbohidratos, igual porcentaje en sales, 5% de lípidos, 30% de biomóleculas representativas como la glutatión y cisteínaproteinasas y 10% de otras proteínas. Dentro de las proteínas de la fracción soluble se encuentran la papaína la caricaina y la quimopapaína, Dentro del látex ha sido reportada una enzima hidrolítica muy interesante por su capacidad de llevar a cabo reacciones de síntesis muy particulares, esta enzima es conocida como la lipasa de Carica papaya. Las lipasas (triacilglicerol éster hidrolasas E.C ), son definidas como enzimas lipolíticas capaces de catalizar la hidrólisis o formación de lípidos. Se trata de un grupo de enzimas con gran versatilidad y unas de las más usadas a nivel industrial (Svendsen, 2000); como en la farmacéutica, la industria alimenticia, la producción de biocarburantes y la bioremediación. Su uso presenta como principales ventajas; la disminución de la energía consumida en el proceso, trabajando a temperaturas próximas a la temperatura ambiente y la disminución de los precios de la purificación, gracias a la alta selectividad de las enzimas. Específicamente la lipasa de Carica papaya ha demostrado ser eficaz en diferentes reacciones de síntesis, como la producción de lípidos de alto valor y la resolución de diferentes enantiómeros como la esterificación de ácidos clorofenil propiónicos (Cheng and Tsai 2004). En este trabajo el objetivo es valorizar el látex de papaya recolectado de frutos de plantas enfermas con el virus de la mancha anular, permitiendo de esta manera el aprovechamiento de estos frutos que son considerados como desecho; en diferentes reacciones típicamente catalizada por lipasas como son la resolución de esteres de ácidos aril propiónicos, la hidrólisis de ésteres de aceite de pescado (DHA/EPA) y la producción de polímeros de ε-caprolactona. Bibliografía. Cheng Y.C. and Tsai S.W. Enantioselective esterification of (RS)-2-(4-chlorophenoxy)propionic acid via Carica papaya lipase in organic solvents. (2004).Tetrahedron-Asymmetry. 15 (18), Svendsen., A. (2000). Review lipase protein engineering. Biochemica et Biophysica Ata. 1543:

234 CT-BP-6 CONTAMINACIÓN DE EFLUENTES POR DESECHOS DE LA INDUSTRIA TEXTIL, ASPECTOS TECNOLÓGICOS, ECONÓMICOS Y UN POSIBLE TRATAMIENTO BIOTECNOLÓGICO Gil Estrada José Luis 1, Solís Oba Aida 2, Solís Oba Myrna 3, Pérez Méndez Herminia I 2 1 Departamento de Producción Económica, Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco. 2 Departamento de Sistemas Biológicos, Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco. 3 Centro de Investigaciones en Biotecnología Aplicada, Instituto Politécnico Nacional. México. Se llevó a cabo un estudio para determinar el impacto ambiental y económico, de las descargas de las lavanderías de la industria textil a efluentes del Estado de Tlaxcala, así mismo se propone un estudio sobre la viabilidad de tratar dichos efluentes por métodos biotecnológicos. En el municipio de Tepetitla de Lardizábal (Tlaxcala), en la comunidad de San Mateo Ayecac, se encuentran ubicadas 25 pequeñas y medianas empresas (PyME) de la industria textil, dedicadas principalmente al lavado y acabado de prendas de mezclilla. Sus instalaciones en algunos casos, son adaptadas para dicha actividad, pero en otros casos se encuentran en instalaciones improvisadas, algunas otras se ubican en espacios ex-profeso en casas habitación. Lo que se observa en este tipo de lavanderías industriales textiles, es una falta de estructura organizacional, principalmente en las áreas de producción, así como una falta de capacitación de los operarios en el dominio de los diferentes procesos de lavado y desteñido de las prendas, lo que les impide avanzar en el la acumulación de sus capacidades tecnológicas dentro de las plantas. De acuerdo a lo observado en diferentes lavanderías industriales, existen indicios de que la acumulación de capacidades tecnológicas en las empresas se puede considerar desde la perspectiva de la función técnica de inversión así como de la función técnica de proceso como capacidades de producción básicas-básicas. Así mismo se observa una gran competencia por una mayor participación en el mercado sustentada en el precio. Por parte de las autoridades correspondientes, se observa una falta de incentivos, así como una falta de presión hacia los propietarios de las lavanderías para realizar inversiones en el tratamiento de los efluentes. También se aprecia que existe poca sensibilidad e interés en las externalidades negativas causadas por los efluentes de las lavanderías, generando un alto nivel de contaminación por los colorantes involucrados en los proceso, así como por los diversos productos químicos utilizados, que son desechados ya sea al drenaje municipal o a los ríos cercanos. El invertir en procesos de pre tratamiento de las descargas de agua contaminada, como producto de los procesos productivos, se convierte en una desventaja competitiva para aquellas empresas que lo llevan a cabo, debido al incremento de los costos de producción, lo que pudiera sacar a las empresas del mercado. Actualmente en la zona de San Mateo Ayecac, un grupo multidisciplinario de investigadores pertenecientes a la Universidad Autónoma Metropolitana y al Centro de Investigaciones en Biotecnología Aplicada del IPN, en Tlaxcala, llevan a cabo un proyecto biotecnológico de remediación, con la finalidad de tener una mayor presencia en la comunidad de propietarios, con la finalidad de ayudar a aquellos propietarios que estén dispuestos a cooperar y avanzar en la organización de sus procesos, incrementando la productividad, disminuyendo los costos y adoptando una cultura de ecoinnovación. Como parte de este proyecto multidisciplinario, además del estudio económico mencionado, se están implementado tecnologías para tratar el índigo, principal colorante que desechan estas lavanderías. Hasta el momento se han tenido resultados exitosos de decoloración de índigo carmín utilizando extractos de chícharo, cebolla, chayote, pepino y poro, la ventaja de estos materiales es que son de bajo costo y de fácil acceso, además de que son biocatalizadores que no son contaminantes por si mismos. Por lo que se podría explorar la posibilidad de tratar las aguas residuales contaminadas con índigo utilizando los vegetales mencionados. 233

235 CT-BP-7 OBTENCIÓN DE TOCOFEROLES A PARTIR DE LODOS RESIDUALES DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE ACEITE DE MAÍZ Solís Pacheco Josué Raymundo, Cedeño García Neira Noemí, Villanueva Tiburcio Juan Edson, Aguilar Uscanga Blanca Rosa El maíz es un grano que tiene diversos usos nutricionales e industriales. Este grano es una importante fuente de materia prima para producir almidón y derivados, como edulcorantes, aceite y alcohol. Es rico en vitaminas liposolubles como la vitamina E o tocoferol y son una fuente de fitoestrógenos, lignanos, saponinas, ácido fítico, taninos, esteroles, flavonoides entre otros compuestos bioactivos. Publicaciones recientes muestran estudios sobre el contenido de compuestos fenólicos en cascarilla seca, cascarilla húmeda, gluten y germen, subproductos de desecho de la elaboración del aceite de maíz, sugieren que estos subproductos son una excelente fuente de agentes antioxidantes para la industria alimentaria. Las empresas productoras de aceite comestible de maíz desechan diariamente en promedio una tonelada y media de residuos en forma de cascarilla, germen y destilados (lodos). El germen y la cascarilla se aprovechan para la preparación de pastura para ganado. Mientras que los destilados o lodos, no tienen ninguna aplicación y son un problema para las industrias aceiteras. El objetivo de nuestro trabajo fue analizar el contenido de ácidos grasos y poder antioxidante de los tocoferoles contenidos en los destilados del aceite de maíz, así como estandarizar un método de extracción y purificación de tocoferoles. El material graso se obtuvo mediante el uso de un extractor Soxhlet utilizando los solventes metanol y/o hexano como solvente responsable del arrastre. Se midió la cantidad de ácidos grasos iníciales presentes de los lodos disuelto en solvente orgánico a través de una titulación de KOH al 0.5N usando fenolftaleína como indicador. Y posteriormente se realizó una saponificación en las muestra para eliminar los ácidos grasos, obteniendo aproximadamente 30% de ácidos grasos de la extracción. El material no saponificable se le determinó su actividad antioxidante con el radical DPPH, presentando un 95% de inhibición. Se preparó lodo disuelto en metanol y/o hexano sin darle el tratamiento de saponificación, este se pasó por una columna Microsorb-MV C18 para la separación de los tocoferoles en un HPLC (VARIAN) usando como eluente acetonitrilo:metanol (75:25), flujo de 1mL/min, temperatura de 37ºC y detector UV a 295. Se detectó δ-tocoferol, β- tocoferol y α-tocoferol, obteniendo concentraciones de 171.4, y µg/ml respectivamente. Concluimos que los lodos residuales son una fuente importante de tocoferoles que pueden ser usados en la industria de los alimentos y farmacia. 234

236 CT-BP-8 DESARROLLO SUSTENTABLE DE LAS CASCADAS DE AGUA BLANCA EN MACUSPANA, TABASCO, MÉXICO. APLICANDO EL MODELO LES BELLEVILLE" Romellon Cerino Julio Cesar, Romellon Cerino Mario Jose, Soto Sierra Juan, Tosca Castillo Armando, Morales Romero Eleazar Instituto Tecnologico De Villahermosa. Carretera a Frontera Km. 3.5 Cd. Industrial Villahermosa, Tabasco, México. Tel. (993) , , Las cascadas de agua blanca o parque estatal agua blanca posee un área de hectáreas, las cuales no han sido aprovechadas en su totalidad, ya que solo 30 hectáreas aproximadamente se emplean para el ecoturismo, actualmente solo se están usando las áreas de cascadas, la gruta y el manantial; desaprovechando la zona selvática que aún conserva el parque como una zona prácticamente virgen. El objetivo de este proyecto fue diagnosticar que las Cascadas de agua blanca tienen potencialidades ecoturísticas, de trabajo y de inversión. El turismo sostenible reporta beneficios económicos al mismo tiempo que mantiene la diversidad y calidad ecológica. Se utilizo la investigación exploratoria para conocer todo el lugar o las zonas más atractivas. Se aplicaron cuestionarios o encuestas a las personas que asisten al parque estatal de agua blanca, así como a los residentes de la zona. El modelo aplicado fue enfocado al desarrollo sustentable de esta zona, ya que el ambientalismo es una fuerza internacional y nacional del movimiento ecológico de la industria turística en la actualidad. El 97 % de los encuestados se demostró a favor de la observación de flora y la fauna, así como también de talleres de educación ambiental, caminatas, espeleismo y senderismo interpretativo. Se pudo verificar que la falta de interés de los administradores así como de las autoridades es por la cual no se dan a conocer todas las características del lugar. 235

237 CT-BP-9 HIDRÓLISIS DE ESTERES ETÍLICOS DE ACEITES DE PESCADO Y PRODUCCIÓN DE CONCENTRADOS DE OMEGA-3 UTILIZANDO LIPASAS DE Candida rugosa Casas Godoy Leticia 1,2, Piamtongkam Rungtiwa 1,3, Duquesne Sophie 1, Sandoval Georgina 2, Chulalaksananukul Warawut 4, Marty Alain 1 1 Université de Toulouse ; UMR5504, UMR792, Laboratoire Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés, CNRS, INRA, INSA, F Toulouse, France. 2 CIATEJ, Av. Normalistas 800, Guadajalara, Jal. México. 3 Biotechnology Program, Faculty of Science, Chulalongkorn University, 254 Phyathai Road, Patumwan, Bangkok, 10330, Thailand. 4 Department of Botany, Faculty of Science, Chulalongkorn University, 254 Phyathai Road, Patumwan, Bangkok, 10330, Thailand. Los ácidos grasos poliinsaturados (PUFA) de la familia Omega-3 son esenciales para una sana nutrición. Los Omega-3, como el ácido cis-4, 7, 10, 13, 16, 19-docosahexaenoico (DHA) y el ácido cis- 5, 8, 11, 14, 17-eicosapentaenoico (EPA) proporcionan una gran variedad de beneficios a la salud, sin embargo su consumo es bajo en la mayoría de las dietas. Los Omega-3 tienen un rol crucial en el desarrollo y crecimiento normal y reducen los factores de riesgo de enfermedades como artritis, cáncer y enfermedades cardiacas. Todo esto ha incrementado el interés de diversos sectores de la industria para producir concentrados de Omega-3 a partir desechos y de aceites de pescado. Existen distintos métodos para producir concentrados de Omega-3 sin embargo son las reacciones enzimáticas las de mayor interés. La reacción de hidrólisis enzimática presenta ventajas con respecto a la hidrólisis química, como que se puede llevar a cabo en condiciones de temperatura y ph amigables, evita la oxidación de los enlaces cis de los PUFA y es una reacción altamente especifica. La mezcla enzimática secretada por Candida rugosa ha sido utilizada para la producción de concentrados de DHA y EPA. Sin embargo no se ha logrado determinar la especificidad de cada una de las enzimas por separado. El objetivo de éste estudio es producir concentrados de éster etílico de DHA (EE-DHA) y éster etílico de EPA (EE-EPA) a partir de una mezcla de ésteres etílicos de aceite de pescado (EEAP). Utilizando las enzimas Lip1, Lip3 y Lip4 de Candida rugosa se realizó una hidrólisis de los EEAP para lograr purificar los Omega-3 de interés. Los genes sintéticos que codifican para Lip1, Lip3 y Lip4 fueron expresados y secretados en Yarrowia lipolytica. Utilizando éstas tres enzimas de Candida rugosa se logró analizar la especificidad de las tres lipasas hacia los EEAP. Posteriormente se procedió a realizar reacciones de hidrólisis consecutivas con el fin de incrementar la concentración de EE-DHA y EE-EPA. La reacción de hidrólisis generó una mezcla con una pureza de más del 60% en EE-DHA a partir de una concentración inicial del 26% con una recuperación mayor al 90% con cualquiera de las tres enzimas utilizadas. Igualmente se logró incrementar la concentración de EE-EPA de un 5.7% hasta un 10.7% utilizando Lip3. Cada una de las lipasas presento una especificidad distinta hacia los EEAP especialmente con respecto al EE-EPA ya que Lip4 hidrolizó hasta un 60% de la concentración inicial. 236

238 CT-BP-10 CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE CUERPOS DE AGUA DULCE COMO FUENTES POTENCIALES PARA LA OBTENCIÓN DE BIODIESEL EN EL ESTADO DE GUANAJUATO, MÉXICO Castro Barrita Leticia 1, Sánchez Sánchez Claudia K. 1, González Castañeda Jaquelina 1, Olalde Portugal Victor 2 1 Universidad de Guanajuato, División de Ciencias de La Vida, Campus Irapuato-Salamanca 2 CINVESTAV, IPN Unidad Irapuato En la actualidad se considera a la bioenergía como una alternativa ya que puede sustituir a los combustibles fósiles. A partir de microorganismos fotosintéticos, pueden obtenerse biocombustibles, por ejemplo el biodiesel, los cuales pueden ser aislados a partir de cuerpos de agua dulce como son los ríos, lagos y lagunas, entre otros. El objetivo del presente trabajo fue, caracterizar fisicoquímicamente diferentes cuerpos de agua dulce, así como, realizar el aislamiento de bacterias fotosintéticas para comparar las poblaciones bacterianas y evaluarlas como fuente potencial de producción de biocombustibles. Los cuerpos de agua dulce analizados fueron: el Río Laja ubicado en la comunidad de Valtierrilla (RL), la Laguna de Tres Villas ubicada en Cuerámaro, Gto. (LV), la Presa de la Purísima en Irapuato, Gto. (PP), un Estanque acuícola de la comunidad de la Angostura en Yuriria, Gto. (EA) y un Manantial en Santiago de Capitiro, Jaral del Progreso, Gto. (MSC). Para la caracterización se tomaron muestras de cada uno de los cuerpos de agua y se midió, conductividad eléctrica, ph, temperatura, sólidos disueltos totales, sólidos suspendidos, sólidos sedimentables, DBO5, DQO, porcentaje de materia orgánica, fósforo total, todas ellas basadas en las NOM-001- SEMARNAT-1996, NMX-AA-008-SCFI-2000, NMX-AA-004, NMX-AA-006, NMX-AA-028 y la NMX-AA- 030, NMX-AA-12, NMX-AA-029-SCFI-2001, NMX-AA-034-SCF1-2001, también, se realizó el aislamiento de bacterias fotosintéticas de los cuerpos de agua antes mencionados. Los resultados mostraron que, la Laguna de Tres Villas fue la que tuvo los parámetros fisicoquímicos más altos rebasando los límites máximos permitidos en las Normas antes mencionadas, en cambio el Manantial fue el cuerpo de agua que presentó los parámetros fisicoquímicos más bajos, sin embargo, también rebasan las Normas Mexicanas. La morfología colonial de las UFC de bacterias fotosintéticas aisladas, de los cuerpos de agua dulce en estudio, fueron similares y mostraron pigmentaciones blanca, azul, roja, amarilla y café, por lo que respecta a la morfología microscópica se observaron cocos y bacilos Gram positivos, sin embargo, también se observaron varios consorcios de microalgasbacterias y bacterias Gram positivas-bacterias Gram negativas. De los resultados obtenidos se concluye que los cuerpos de agua tienen diferente composición, sin embargo las UFC aisladas de los cuerpos de agua fueron muy similares. Palabras clave: Cuerpos de agua dulce, Características fisicoquímicas, bacterias fotosintéticas, biodiesel 237

239 CT-BP-11 DESCRIPCIÓN FENOLÓGICA Y CARACTERIZACIÓN FÍSICA Y QUÍMICA DE JATROPHA CURCAS L. DE DIFERENTES ORÍGENES CULTIVADAS EN SINALOA Sosa Segura Maria de la Paz, Angulo Escalante Miguel Angel, Heredia José Basilio, Valdez Torres José Benigno, Osuna Enciso Tomas, Salazar Villa Edith, Pérez Rubio Verónica, Vélez de la Rocha Rosabel INTRODUCCIÓN La contaminación ambiental y la disminución de las reservas de petróleo han llevado a la búsqueda de fuentes sustentables de energía. La semilla de Jatropha curcas L. es una fuente promisoria para la producción de biocombustibles, ya que contiene aceite (42-60%) con características idóneas para la elaboración de biodiesel y la biomasa residual es útil en la alimentación de animales por su contenido de proteína (60%); sin embargo, la producción de semilla, el contenido de aceite, proteína y ésteres de forbol (compuesto tóxico) están regidos genéticamente y por las condiciones ambientales. En México, existen germoplasmas silvestres no-tóxicos de J. curcas pero se desconoce su adaptabilidad en otros ambientes y cómo influyen estas condiciones en la producción y composición de la semilla. El objetivo de este trabajo fue describir el desarrollo fenológico y rendimiento de J. curcas de diferentes orígenes cultivadas en Culiacán, así como evaluar las características de las semillas obtenidas. METODOLOGÍA Se evaluaron 6 germoplasmas de J. curcas de diferentes orígenes: Sinaloa, Morelos, Puebla y Papantla, Ver. (no-tóxicas); India (tóxica), e Isla, Ver. (grado de toxicidad no determinado). La descripción fenológica se realizó durante 9 meses en una parcela experimental. Para ello, se monitoreó el crecimiento (altura y diámetro basal), índice de ramificaciones, floración y fructificación (periodo y número de inflorescencias y/o racimos por planta). Se recolectaron los frutos maduros y se cuantificaron las semillas para obtener el rendimiento. Se determinó el peso y tamaño (longitud y diámetro) de las semillas y se cuantificó el contenido de proteína y lípidos (AOAC, 1998) y ésteres de forbol (Makkar et al., 2007) en el germen. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Las plantas de Isla, Veracruz alcanzaron mayor altura (116.4cm), y las de Sinaloa mayor diámetro (48mm). Los germoplasmas de Puebla, Morelos y Sinaloa presentaron más inflorescencias, flores femeninas y por lo tanto mayor índice frutal y rendimiento de semillas. En la caracterización física, los valores fueron similares en los 6 germoplasmas ( mm de longitud y mm de diámetro). El contenido de aceite (54-60%) y proteína (24-26%) fue mayor en los germoplasmas de Puebla, Morelos y Sinaloa. CONCLUSIONES Las etapas fenológicas de los seis germoplasmas fueron similares. Los germoplasmas de India e Isla, Veracruz son tóxicos y poco productivos, mientras que Morelos, Puebla y Sinaloa fueron más productivos, no-tóxicos y presentaron mayor contenido de aceite y proteína, por lo que son germoplasmas promisorios para la producción de biodiesel, glicerina y complemento proteínico. 238

240 CT-BP-12 INDICADORES DE TOLERANCIA AL CADMIO EN PLANTAS DE Wedelia tilobata (L.) HITCHC. (asteraceae) Pernía Beatriz 1, Kazandjan Aniuska 2, Castrillo Marisol 2 1 Unidad de Energía y Ambiente, Fundación Instituto de Estudios Avanzados (IDEA), Venezuela 2 Departamento de Biología de Organismos. Universidad Simón Bolívar (USB), Venezuela. Apdo. Postal Caracas 1080A. Venezuela El Cd es un metal tóxico que genera efectos adversos sobre la salud de los seres humanos, animales y plantas. El objetivo del presente trabajo fue estudiar indicadores de tolerancia en plantas de Wedelia trilobata expuestas a varias concentraciones de Cd (0, 0.5, 5, 25 y 50 µm) por 96 horas. Para ello, se estudió las respuestas de biomasa seca (BS), área foliar (AF) y relación vástago/raíz (R V/R), peso específico foliar (PEF) (BS/AF), contenido de agua (CA), azúcares solubles, proteínas totales, clorofilas, carotenoides, prolina, fenoles y se detectó la presencia de fitoquelatinas (FQ), GSH y cisteína. Se realizaron estudios a nivel anatómico de las raíces y hojas. No se observaron cambios en el crecimiento de los tallos y hojas, ni en los contenidos de agua, proteínas, azúcares y fenoles. Se obtuvo reducción en el contenido de prolina a 25 y 50 µm de Cd, en la biomasa de las raíces y en el contenido de clorofilas y carotenoides a 25 µm de Cd. Observaciones en la anatomía foliar, evidenciaron un incremento en la densidad estomática, en el tamaño de las células del parénquima en empalizada y esponjoso y en el número de cloroplastos por célula a 50 µm de Cd. En raíces se observó un incremento en el área ocupada por los haces vasculares y en el número de vasos del xilema. Finalmente, se observó un incremento en el contenido de cisteína y GSH y la aparición de 6 fitoquelatinas a 50 µm. De acuerdo a los valores de CA foliar pareciera que el incremento del área ocupada por los haces vasculares y el número de vasos del xilema en la raíz, pudiera contrarrestar en las plantas de W. trifoliata, el reportado déficit hídrico inducido por el Cd. La producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) probablemente no es suficiente para inducir un incremento en el contenido de fenoles ni de prolina, pero sí lo es para disminuir el contenido de clorofila. Podemos concluir que los cambios observados en el sistema vascular de la raíz inducen a un incremento en el flujo de agua al vástago lo que constituye una indicación de tolerancia al cadmio, así como la aparición de fitoquelatinas. Por lo que se sugiere su uso para el saneamiento de suelos contaminados con este metal. 239

241 CT-BP-13 ACEITE DE COCINA DE DESECHO UNA ALTERNATIVA PARA LA OBTENCIÓN DEL BIODIÉSEL EN EL ISTMO DE TEHUANTEPEC Lezama Rodríguez Ma. Isabel, García Pérez Gregorio, Hernández Ventura Jesús, Morales Anzures Fernando, Melo Banda José Aarón, Salinas Pastora, Loyo. Felipe de Jesús H. Los aceites vegetales de desecho de cocina, contaminan los mantos acuíferos e incluso el mar, en el presente estudio se utiliza este desecho como materia prima para la reacción de transesterificación, los productos de reacción se analizan mediante cromatografía de gases, entre los productos obtenidos se encuentra el biodiesel y a diferencia de los combustibles fósiles éste no emite gases contaminantes a la atmósfera contribuyendo así al medio ambiente; disminuyendo los efectos de invernadero y por ende minimizar el calentamiento global, además de que actualmente en nuestro país se requiere el uso de nuevas alternativas de energía ya que nuestros recursos energéticos disminuyen cada día. La utilización de aceites vegetales usados en reacciones de transesterificación con un alcohol ligero ayuda a estimar las condiciones más adecuadas para llevar a cabo dicha reacción y por ende para la producción de biodiesel y glicerina; siendo el biodiesel el producto más selectivo en la reacción; por otro lado se sabe que las materias primas convencionales para el estudio de la reacción de transesterificación son las semillas de girasol, colza y frutos oleginosos (palma), soja, encarecen el costo final del biodiesel por lo que la presente propuesta se usa como materia prima el aceite de cocina de residual; ácido sulfúrico como catalizador para la esterificación y para la transesterificación del glicérido el KOH con metanol ; como la temperatura de síntesis depende del tipo de aceite; para esta investigación se llevarán a cabo las reacciones de transesterificación a 32º, 45, 60ºC. La relación molar Metanol/Glicérido es 4:1y 6:1, las concentraciones del acido sulfúrico a utilizar durante la reacción de esterificación son 1 y 2 M, las concentraciones del catalizador básico KOH son 1 y 2% peso, los tiempos de reacción a estudiar son 0.5 y 1 hora. La primera parte de la investigación comprende desde la recolección de aceites de cocina usados o desecho de establecimientos de comida rápida, expendios de bocaditos fritos, pollerías, restaurantes y casas particulares del Istmo de Tehuantepec, posteriormente se procedió a la separación e identificación y clasificación de 4 muestras de aceite de cocina de desecho de acuerdo a su color y una muestra más que corresponde al aceite de cocina sin freir para tener la referencia o el blanco, considerando un total de 5 muestras, el contenido de humedad determinado, oscila en el rango entre 0.02, 0.03 y 0.08 %, mientras que el aceite de cocina sin freir tiene un valor del 0.06 %, se encontraron valores de acidez en el rango de 4.7, 6.7 y 14.6 meq de KOH por g de muestra, mientras que el aceite sin freir presentó un valor de 6.3 meq de KOH por g de muestra. De acuerdo a estos análisis las muestras recolectadas de aceite puede ser empleada como materia prima para la obtención del biodiésel por su bajo contenido de humedad y su índice de acidez. Como una segunda parte de la investigación se realizarán reacciones de transesterificación del aceite de desecho con metanol en fase homogéna con metanol en medio básico. Por lo que se identificarán las condiciones apropiadas de síntesis como se describe en el primer parráfo de este escrito que permitirá que dichas condiciones hagan viable, técnica, económica, social y ambientalmente la producción de biodiésel a pequeña y mediana escala en el Istmo de Tehuantepec, contribuyendo así a disminuir los contaminantes de los mantos acuiferos, obteniendo una alternativa en la generación de energía y una fuente de empleo en el Istmo de Tehuantepec. 240

242 CT-BP-14 CARACTERIZACIÓN Y TRATAMIENTO DE LOS EFLUENTES PROVENIENTES DE LA ETAPA DE LA DESLIGNIFICACIÓN DE LOS RSA, DENTRO DEL ESQUEMA DE BIOREFINERÍA Mejía López Adán, Serafin Muñoz Alma Hortensia, Hernández Escoto Héctor, Cano Canchola Carmen, Horta Rangel Francisco Antonio, Ramírez Ramírez Natividad, Nava Montes de Oca José Luis. México, al igual que varios países, debe afrontar y solucionar las difíciles problemáticas ambientales. La generación de residuos sólidos, el deterioro de calidad del aire, la contaminación del agua por consecuencia de las múltiples actividades humanas han generando graves problemas ambientales que actualmente constituyen un gran reto a resolver. Dentro de este marco, el tratamiento de residuos sólidos agrícolas (RSA) ha constituido un gran desafío por solucionar. En el estado de Guanajuato, se estima que anualmente se producen 849 mil toneladas de RSA, de los cuales más del 30 por ciento se queman de forma intencional. Una de las alternativas sustentables para atender el tratamiento de los RSA de la región está enfocado al estudio del esquema de la implementación de una biorefinería con procesos biotecnológicos en donde la finalidad principal es evaluar la serie de productos generados a partir de los diferentes procesos involucrados. El tratamiento de los RSA (en particular los esquilmos) presenta tres etapas principales: 1. Deslignificación por el método oxidativo con peróxido de hidrógeno, en el cual se tiene estudios avanzados de optimización, 2. Sacarificación, que es la producción de los monosacáridos libres mediante hidrólisis enzimática, 3.Fermentación, para lo cual se tendrá que probar distintas cepas silvestres y mutantes bajo diferentes condiciones para la obtención de etanol y productos derivados de la fermentación. Bajo este contexto, en cada etapa se tiene contemplado el estudio del tratamiento de los efluentes. El presente trabajo está enfocado al estudio de la caracterización y tratamiento de los efluentes generados del proceso de deslignificación. Se llevo a cabo el análisis de la calidad del agua residual obtenida en base a cada uno de los parámetros regulados por la NOM-001-SEMARNAT Dentro de los resultados obtenidos, se obtuvieron altos valores de DQO y DBO con respecto a la norma. Se cuantifico e identifico aldehídos y ácidos carboxílicos presentes por HPLC. El promedio de las concentraciones de aldehídos presentes fue de µg/ml, en cuanto a los ácidos carbóxilicos el valor promedio cuantificado fue µg/ml en base al contenido total. Por lo que se definió el estudio de tratamiento biológico para el efluente proveniente de la deslignificación. 241

243 CT-BP-15 PRODUCCIÓN SOSTENIBLE DE BIOHIDRÓGENO A PARTIR DE MICROALGAS Martín del Campo Julia S. 1, Robledo Daniel2, Patiño Rodrigo 1 1 Departamento de Física Aplicada. Centro de Investigación y de Estudios Avanzados - Unidad Mérida 2 Departamento de Recursos del Mar. Centro de Investigación y de Estudios Avanzados - Unidad Mérida El hidrógeno se ha propuesto como un combustible de gran potencial en el futuro por no generar gases de efecto invernadero durante su combustión. Si se extrae este gas hidrógeno del agua, se tiene una fuente infinita del biocombustible, pues el agua es regenerada en un ciclo después de la combustión. Sin embargo, la producción masiva de hidrógeno presenta aún grandes retos de sostenibilidad: de la producción comercial actual, más del 90% de hidrógeno se obtiene de combustibles, principalmente los de origen fósil, y mediante procesos que utilizan grandes cantidades de energía. Sólo una pequeña porción del hidrógeno producido comercialmente utiliza un proceso renovable con agua como materia prima y radiación solar como fuente energética. En este trabajo se propone la producción de biohidrógeno a partir de microalgas de la especie Chlamydomonas reinhardtii como un proceso alternativo que busca la sostenibilidad. El proceso se plantea en dos etapas: una primera en la que se produce biomasa y otra posterior que induce la síntesis de biohidrógeno en condiciones anóxicas. En ambas etapas se propone el empleo de biorreactores que utilizan la radiación solar como fuente luminosa. Entre las ventajas del proceso se tiene que la producción de biomasa implica la captación del gas dióxido de carbono del aire como parte del proceso fotosintético. Se conoce que el cambio climático de nuestros días es consecuencia precisamente de un aumento de CO 2 en la atmósfera, por causa del modelo energético explotado masivamente durante el siglo XX a partir de combustibles fósiles. Otras ventajas del cultivo de microalgas son (i) que no compite con los procesos de producción de alimentos ni con las tierras de cultivo, (ii) que el agua utilizada puede ser reciclada en el proceso, (iii) que los nutrientes requeridos se reducen a algunas sales inorgánicas en pequeñas concentraciones y (iv) que se utiliza luz solar como fuente renovable de energía. En cuanto a la producción de hidrógeno, se tiene la ventaja de que se utiliza agua como fuente de materia prima y que las algas al final del proceso se pueden usar como abono o alimento para animales. También se consideran otros factores que aumentan la sostenibilidad del proceso: el aprovechamiento de los recursos energéticos de la región (energía solar y eólica) y su aplicación en comunidades rurales como una fuente autogeneradora de la propia energía de consumo y como una actividad económica alternativa. 242

244 CT-BP-16 RECUPERACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE SAL MEDIANTE EL MANEJO BIOLÓGICO DE UNA SALINA Loza Sandra, Sánchez Magaly, Carmenate Mayelín, García Ileana, Esponda Santa, César María Eugenia Instituto de Oceanología, Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente, Ave. 1ra No , Reparto Flores, Ciudad de La Habana. Cuba. CP En Cuba la industria salinera ocupa un lugar importante en la alimentación humana, animal y como abastecedora de materia prima para la industria química. La salina Bidos, única de su tipo existente en la región centro - occidental del país, es responsable de producir ton anuales. Esta salina históricamente ha mantenido un sistema biológico equilibrado, con condiciones estables de producción y sin problemas de eutrofización que provocan enfermedad de las salmueras. En el año 2004 se comenzó a apreciar problemas de eutrofización por lo que se realizó un estudio con el objetivo de evaluar las características químicas y de la comunidad de microalgas para garantizar la regularidad de las condiciones biológicas y operacionales y evitar los procesos de eutrofización. La toma de muestras se realizó en la toma de agua y en las áreas donde precipitan las diferentes sales (9 0 Bé - Fe 2 O 3 ); 13 ºBé - CaCO 3 ; 22 ºBé - CaSO 4 y 26 ºBé - NaCl). El inadecuado manejo tecnológico favoreció la producción incontrolada de especies de Cianobacterias productoras de mucílagos y la ocurrencia de los fenómenos de eutrofización. Se observó un cambio en la composición de la comunidad fitoplanctónica en la toma de agua con un predominio de Cianobacterias sobre las Diatomeas, lo cual atenta contra el adecuado funcionamiento del flujo tecnológico. Las concentraciones de microalgas resultaron hasta 10 veces superiores a las reportadas para años anteriores con un incremento de la carga orgánica del ecosistema. Los incrementos significativos de la densidad ( Bé) en las primeras lagunas sugieren un aumento del tiempo de residencia de las aguas por la reducción del flujo tecnológico. El conjunto de recomendaciones prácticas emitidas de manejo biológico y tecnológico permitieron recuperar las condiciones favorables para que la comunidad biológica actúe a favor de la producción de sal. Palabras claves: Cianobacterias, Salina, Eutrofización 243

245 CT-BP-17 REMOCION DE CR(III) Y CR(VI) POR ZEA MAYS EN UN SISTEMA DE RIZOFILTRACION: EFECTOS EN EL CONTENIDO NUTRICIONAL Galván de la Garza A. 1, Gaytán-Eskildsen J.Y. 1, Méndez-Hernández M.A. 1, Peredo-Guerrero M.C. 1, Saavedra-Villarreal N. 1, Hinojosa-Reyes L. 2, Guzmán-Mar J.L. 2 y López-Chuken U.J. 3 1 Departamento de Microbiología, Facultad de Ciencias Químicas, UANL. 2 Departamento de Química Analítica Ambiental, Facultad de Ciencias Químicas, UANL. 3 Departamento de Ciencias Ambientales, Facultad de Ciencias Químicas, UANL. México. El cromo (Cr) es uno de los metales que producen los efectos más severos en los ecosistemas. Estudios recientes han sugerido que el estatus nutricional puede modificar la acumulación de metales contaminantes. Debido a esto, el objetivo del presente estudio fue investigar la acumulación de cromo por maíz y su contenido de nutrientes en el tejido vegetal (Ca, K, Mg) bajo condiciones de cultivo en un medio nutritivo completo y otro deficiente en micronutrientes. Se llevó a cabo un experimento hidropónico con Zea mays var. Asgrow bajo condiciones controladas durante 5 días. Se evaluó la composición del medio nutritivo (M: macronutrientes y C: completo), el efecto del Cr(III) y Cr(VI) y su concentración (3 y 10 mg/l). Se tomaron muestras de 10 ml de solución a las 0, 3, 24,48 y 96 horas del inicio del experimento. Las raíces de las plantas fueron desorbidas antes y después de la aplicación de los tratamientos. El Cr, Ca, K y Mg se determinaron por Espectroscopia de Absorción Atómica. Los resultados del experimento indicaron que la deficiencia de micronutrientes en la solución causó una disminución de la biomasa de Zea mays var. Asgrow independientemente de la concentración y tipo de Cr en la solución. La acumulación de Cr (III) por Zea mays resultó mayor comparado con el Cr (VI). Se observó una mayor acumulación de Cr cuando las plantas de maíz fueron expuestas a condiciones nutritivas completas (macro y micronutrientes). El contenido de Ca y K en las plantas de maíz fue mayor en los tratamientos expuestos a Cr (III), en el caso del Mg no se observó diferencia significativa entre los tratamientos. La concentración y cantidad de Cr total fue mucho mayor en las raíces que en los tallos, sugiriendo una baja translocación del metal. Sin embargo las altas concentraciones acumuladas indican un buen potencial de esta variedad en estudios de rizofiltración. 244

246 CT-BP-18 ESTUDIO MEDIANTE ENV-SEM Y ANALISIS DE IMAGENES DE LAS VACUOLAS DE LIPIDOS EN MICROALGAS CULTIVADAS EN AMBIENTES RICOS EN CO 2 Garibay Febles Vicente 1, Zapata Peñasco Icoquih 1, Terres Eduardo 1, Mendoza Perez Jorge 2, Chanona Perez Jose Jorge 2, Rodriguez Nava Celestino Odin 2, Herrera Bucio Rafael 3 1 IMP 2 ENCB-IPN 3 UMICH-Morelia El porcentaje de ácidos grasos en algas y cianobacterias varía según la especie, aunque hay especies cuyos ácidos grasos representan 40% de su peso seco. Estos lipidos que luego son convertidos en biodiesel se conocen como trigliceridos y para lograr su obtención se buscan microalgas de ambientes dulceacuícolas o salinos con un alto contenido de ellos o en las que se estimule fácilmente su producción y almacenamiento en vacuolas. La acumulación de lípidos en algas se produce durante periodos de stress ambiental, como el crecimiento en medios con bajas condiciones de nutrientes. Se ha observado la producción de triglicéridos en microalgas cultivadas en fotobiorreactores donde se varían las concentraciones de CO2. Para este proyecto se pusieron en operación fotobiorreactores de microalgas dulceacuícolas y algas verdes de las especies Chlorella vulgaris y Chlorella pyrenoidosa. Estos reactores se someten a cargas variadas de CO2, por diferentes periodos de tiempo y de exposición lumínica. Las algas se filtran y son llevadas a un microscopio electrónico de barrido ambiental (ENV-SEM) en donde pueden ser observadas aun húmedas y donde se busca la presencia de vacuolas con aceite, las cuales tienen enorme parecido a las que se observan en semillas de plantas oleaginosas. El tamaño de las vacuolas (área), su morfología y su distribución se determina para cada especie de microalga. Estos parámetros se estudian mediante el método de análisis de imágenes (AI) y también se correlacionan con los rendimientos del aceite obtenido y el porcentaje de triglicéridos que presenta en mezcla. 245

247 CT-BP-19 ANALISIS BACTERIOLÓGICO DEL LAGO DE XOCHIMILCO Arcos Ramos Raúl, Gonzalez Sanchez Juan Carlos, Lopez Valentín Maria del Rosario, Serrato Gallardo Sarahi Areli, Salgado Estrada Berenice En la región sureste del Distrito Federal, se encuentra el Lago de Xochimilco, zona sujeta a Conservación Ecológica (según decreto con fecha de 7 de mayo de 1992), constituye una de las áreas naturales protegidas de mayor importancia en el DF, tanto por ser la más extensa en cuanto a superficie, como por el inmenso valor ambiental que tiene para la ciudad. Tal valor, fue reconocido en 1987 por la UNESCO quien declaró a Xochimilco, como Patrimonio de la Humanidad. La problemática que amenaza a Xochimilco es: El acelerado proceso de invasión de asentamientos irregulares, las descargas de drenajes domésticos en los canales, y las descargas de aguas residuales mal tratadas. El objetivo e importancia de este trabajo implicó el conteo de las bacterias heterótrofas a través de unidades formadoras de colonias utilizando el método de placa difusa, así como la cuantificación de las bacterias del grupo coliformes en la columna de agua y el sedimento, en tres diferentes zonas (Cuemanco, Texhuilo y Asunción). Estas zonas se establecieron considerando el tipo de vertimiento de agua residual. Además se determinaron la Temperatura, Transparencia, ph, Conductividad Eléctrica, demanda Bioquímica de Oxígeno Demanda Química de Oxígeno y Oxígeno disuelto. Se consideró la metodología establecida por APHA Los resultados nos indican que las estaciones monitoreadas presentan elevadas concentraciones de diversas comunidades bacterianas heterótrofas, sin embargo su distribución está directamente relacionada con la materia orgánica a nivel temporal y estacional, resultando ser texhuilo y asunción las estaciones con la mayor cantidad de unidades formadoras de colonias, en relación con la bacterias coliformes se establece que las células contabilizadas por cada 100 ml. presentan los siguientes promedios. Coliformes Totales en Sedimento. 85,906; Coliformes Fecales en Sedimento: 21500; En agua los promedios fueron los siguientes. Coliformes Totales: 59561; Coliformes Fecales; Podemos concluir que, según los resultados obtenidos, el lago de Xochimilco es hipereutrófico, lo cual favorece el desarrollo de microorganismos, como lo son las bacterias heterótrofas y coliformes. 246

248 CT-BP-20 ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN DE LOS POLISACÁRIDOS CONTENIDOS EN LA PARED CELULAR DE LEVADURAS TEQUILERAS Y APLICACIÓN BIOTECNOLÓGICA Aguilar Uscanga Blanca Rosa, Solís Pacheco Josué Raymundo, García Rodríguez María Isabel, Martínez Rivera Silvia, Reyes Blanco María Teresa La pared celular de las levaduras Saccharomyces cerevisiae, es una fuente rica en polisacáridos constituida principalmente por 58% en b-glucanos, 40% en manoproteínas y 2% de quitina. Estudios realizados demuestran que lo b-glucanos y manoproteínas estimulan el sistema inmunológico, tienen actividad antitumoral y poseen actividad antibacterial. La quitina es empleada para prevenir la arterosclerosis, modera la hipertensión, fortalece el sistema inmunológico, baja los niveles de los lípidos y colesterol previniendo de enfermedades cardiovasculares. Algunos países usan estos polisacáridos para la formulación de medicamentos, alimentos funcionales y elaboración de cosméticos. Mientras que en México, algunas farmacéuticas importan estos productos a un costo elevado y son pocos los investigadores que conocen su aplicación y los beneficios que pueden aportar a la salud. Por otro lado en Jalisco, siendo el productor principal de tequila, desecha como vinazas a las levaduras, contaminando fuertemente al medio ambiente. Esto preocupa a la industria tequilera y no sabe cómo y qué hacer con las vinazas? antes de verterlas al drenaje para disminuir el problema ambiental. Por este motivo y conociendo el beneficio que aportan a la salud los b-glucanos, manoproteínas y quitina, obtenidos a partir de la pared celular de la Saccharomyces cerevisiae, la cual es un desecho potencial para la industria tequilera, el objetivo de nuestro trabajo fue caracterizar la composición de los polisacáridos de la pared celular de diferentes cepas de levadura tequileras, para conocer la constitución en b-glucanos, manoproteínas y quitin, tanto en fase exponencial como en fase estacionaria. Además poder obtener un producto de alto valor agregado para la farmacéutica, ayudando a su vez a combatir el problema de contaminación. Hemos analizado la composición en polisacáridos de la pared celular de tres cepas tequileras denominadas: CT15, CT25, CT35 y una levadura de panificación comercial (L013). Encontramos diferencias significativas, en fase exponencial y estacionaria, respecto a la composición de b-glucanos, mananos y quitina. Observando una concentración de quitina de 72 µg/mg de célula, en la cepa CT15 en fase estacionaria y 30 µg/mg en CT35 en fase exponencial. Los resultados de la resistencia al rompimiento celular por la acción de la b-glucanasa, nos muestran que la cepa con el máximo grado de lisis (MLR), fue la CT15 en fase exponencial (0.085x10-2 MIN -1) y la CT25 (0.407 x10-2 MIN -1) en fase estacionaria. Suponemos que esta resistencia se debe, a la relación constitucional de los polisacáridos en la pared celular. 247

249 CT-BP-21 DETERMINACIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE ARSÉNICO TOTAL Y DE ARSÉNICO ORGÁNICO, COMO ARSENOBETAINA, EN MUSCULOS DE TRUCHAS ARCO IRIS (Oncorhynchus mykiss) CULTIVADAS EN AGUAS DE LA LAGUNA DE PAPALLACTA Cumbal Luis 1, Chávez Carlos 2, Aguirre Vladimir 1 1 Centro de Investigaciones Científicas de la Escuela Politécnica del Ejército, Quito, Ecuador. 2 Centro de Servicios Ambientales y Transferencia Tecnológica Ambiental de la Escuela Politécnica Superior Politécnica del Chimborazo; Riobamba, Ecuador. En las aguas del río Tambo, afluente principal de la laguna de Papallacta, se han detectado concentraciones elevadas de arsénico entre 8 y 450 µg/l, con una concentración media de 150 µg/l. Esta fuente de agua a pesar de contener arsénico ha sido utilizada por los moradores de la zona para la actividad acuícola, lo cual ha sido criticado por agrupaciones ciudadanas y turistas. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la cantidad de arsénico ingerida por los peces y cuantificar el porcentaje de arsénico inorgánico que se transforma en arsenobetaína. Para el efecto, se implantó un cultivo de truchas arco iris (Oncorhynchus mykiss), con estas aguas durante un tiempo de dos meses, partiendo de animales jóvenes. Utilizando dos técnicas diferentes se analizó arsénico total y arsenobetaina en los animales cultivados. Los resultados de estos análisis indican que la concentraciones de arsénico total son alrededor de 5 mg/kg, de los cuales aproximadamente un 76 % es arsénico orgánico cómo arsenobetaina. De igual manera se analizaron los balanceados utilizados para la alimentación de los peces y se determinó que son una fuente importante de ingesta de arsénico. A pesar de que los peces en el cultivo estuvieron expuestos a arsénico inorgánico en el agua y en su alimentación, el compuesto arsenical que se acumuló en los músculos de los peces fue mayoritariamente arsenobetaína, compuesto que es catalogado como no tóxico para el ser humano. Basados en los resultados obtenidos en la presente investigación, se puede sugerir que animales de cultivos con similares características a las de este trabajo, pueden ser considerados como apto para el consumo humano sin que sobrepasen los límites de ingesta de arsénico tolerables, recomendados por la Organización Mundial de la Salud. 248

250 CT-BP-22 CARACTERIZACIÓN FISICA Y PRESENCIA DE ALGAS FOTOSINTÉTICAS EN DOS LAGUNAS, UNA GRANJA ACUÍCOLA Y UN MANATIAL DEL ESTADO DE GUANAJUATO Sánchez Sánchez Claudia K., Castro Barrita Leticia, González Castañeda Jaquelina, Frías Hernández Juan T. En épocas recientes se ha observado la eutrofización de los cuerpos de agua naturales como son los lagos, lagunas, ríos, manantiales, entre otros, esto se debe a las descargas que llegan a los mismos, ya sea que provengan de la actividad industrial, urbana o agropecuaria. El objetivo de este trabajo fue caracterizar físicamente y determinar la presencia de algas fotosintéticas de cuerpos de agua dulce del estado de Guanajuato. La metodología consistió en tomar muestras de los diferentes cuerpos de agua dulce en el mes de marzo de 2010; la Laguna de Tres Villas, Cuerámaro, Gto., Laguna de Yuriria y una Granja Acuícola, en la Comunidad de la Angostura, Yuriria, Gto. y un manantial de la Comunidad de Santiago de Capitiro, Jaral del Progreso, Gto. Se midieron parámetros físicos como el ph, temperatura, conductividad y sólidos disueltos totales, además de aislar algas fotosintéticas. La Laguna de Tres Villas mostró la temperatura más alta, (25.6 C), el ph más alcalino fue el del estanque acuícola (8,3), la conductividad eléctrica fue ocho veces mayor en la Laguna de Tres Villas (23833 µs/cm) en comparación con el manantial (3200 µs/cm), la tendencia fue similar para los mismos cuerpos de agua, con respecto a los sólidos disueltos totales (1232mg/L y 160 mg/l, respectivamente), mostrando diferencia estadística significativa todas las muestras con respecto a las características físicas. Se lograron aislar cinco colonias morfológicamente diferentes de algas fotosintéticas y dos consorcios de algas-algas. De los resultados obtenidos se concluye que la Laguna de Tres Villas, puede ser el cuerpo de agua con mayor eutrofización, ya que muestra los valores más altos de características físicas así como también la presencia de algas fotosintéticas. 249

251 CT-BP-23 ACUTE TOXICITY OF COLISTIN (POLYMYXIN E) ON AMMONIA-OXIDIZING MICROORGANISMS OF A SBR OPERATED UNDER NITRITATION CONDITION Bressan Cléo Rodrigo 1, Kunz Airton 2, Soares Hugo Moreira 1 1 Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos, Universidade Federal de Santa Catarina - Brasil 2 Embrapa CNPSA - Centro Nacional de Pesquisa de Suínos e Aves - Brasil Viability of wastewater recycle in swine production, essentially to cleaning purposes, have been proposed as a possibility do reduce water demand and, consequently, wastewater generation in swine production systems. However, this practice represents a potential way of pathogens dispersion and a selective pressure to antibiotic resistance development if the water recycle process is badly handled. Beyond the possibility of pathogens recycle, other probable consequence of water recycle in swine production is the increase in recalcitrant compounds concentration at the final effluent and, consequently, in the recycled water. In this way, monitoring of pathogens and recalcitrant bioactive compounds in recycled water, as well as knowledge of its effects on biological treatment systems is a matter of great relevance to ensure de biosecurity and sustainability of water recycle process. Many antibiotics largely used in swine production systems are excreted in urine or eliminated by feces, some of these are persistent to biological treatment process commonly employed in swine production, possibly increasing its concentration in final effluent due to a recycling practice. Additionally, this increase in antibiotic concentration in effluent could negatively affect the biological process in slurry treatment systems, affecting the quality of final effluent and, consequently, recycled water. In anaerobic processes, aiming to methane production, this increase of antiobiotic concentration in slurry influent can lead to a reduction of methane production due to its potential negative effects upon microbial methanogenic consorptium. Colistin (Polimixyn E) used in this work is a peptidic antibiotic largely used in swine production, with both therapeutic and/or growth promoter use. In this work we evaluated acute effects of colistin on biological autotrophic ammonia oxidation, a fundamental initial stage on biological treatment process aiming to nitrogen removal. A mixed culture of ammonia-oxidizing microorganisms, grown in stable feeding condition, was obtained from a bench scale SBR operating under partial nitrification autotrophic condition and at a high loading rate (400 mg N-NH3.(l.d) -1 ). Batch cultures were carried out with colistin concentration ranging from 0.1 to 100 mg.l -1. After one hour of incubation, nitrite accumulation rate was used as an indicative of ammonia oxidation activity. Results showed that colistin have a moderate inhibitory effect on biological ammonia oxidation, presenting MIC50 and MIC90 of 10.9 and 71.7 mg. L -1 colistin, respectively. These results represent an acute toxicity and additional chronic toxicity information is necessary to better understand the possible impact of this antibiotic on nitritation process. 250

252 CT-BP-24 DISEÑO DE UN PROCEDIMIENTO PARA EL ESTUDIO Y CONTROL DE FACTORES DE RIESGOS LABORALES, EN PROCESOS DE REHABILITACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS POR HIDROCARBUROS, UTILIZANDO TÉCNICAS BIOCORRECTIVAS Castro Rodríguez David Javier 1, Barrera García Aníbal 2, Bermúdez Acosta Jelvys 1, Poma Rodríguez José Reinol 1 1 Centro de Estudios Ambientales. Cienfuegos. 2 Universidad carlos R Rodríguez. Facultad de Ciencias Empresariales. Cienfuegos. La biorremedación es una alternativa sustentable para contrarrestar la contaminación por hidrocarburos. Crear procedimientos encaminados a la prevención de riesgos laborales en el escenario de trabajo, permite constituir procesos adecuados de tratamiento y disposición de residuos peligrosos. Se realizó un estudio descriptivo de corte transversal, en la zona costera de Punta Majagua, Cienfuegos, Cuba. El objetivo fundamental fue establecer un procedimiento metodológico para el estudio y el control de factores de riesgos laborales, en procesos de rehabilitación de suelos contaminados por hidrocarburos, empleando prácticas de biorremediación. Se construye desde la fusión de técnicas y herramientas de Ingeniería Industrial para la gestión de procesos y riesgos laborales, además de otros recursos de recopilación de información que enriquecen la validez de la investigación. Quedaron diagnosticados los fallos potenciales del sistema. Se identificaron y evaluaron los factores de riesgos laborales en cada etapa del proceso efectuándose soluciones particulares para los ponderados de manera crítica. Se propusieron medidas preventivas en función de la eliminación y mitigación de peligros existentes, así como un conjunto de indicadores que al ser calculados permiten controlar las acciones relacionadas con la seguridad y salud en el proceso. Se clasificó el estado de satisfacción laboral de los trabajadores, para la mejora futura y lograr estándares deseados de trabajo seguro, contribuyendo a producciones más limpias. Concluyéndose que el procedimiento diseñado constituye un instrumento de utilidad metodológica y práctica en este tipo de proceso. Puede ser replicado en otras instituciones que desarrollen esta actividad. Palabras claves: Biorremedación, Factores de riesgos laborales, Gestión de procesos, Contaminación de suelos por hidrocarburos, Rehabilitación ambiental. 251

253 CT-BP-25 RIQUEZA ESPECÍFICA DE DIATOMEAS DE XOCHIMILCO, CD. DE MÉXICO Pavón-Meza E. Lucía 1, Ramírez-Pérez Teresa 1, Hernández-López Rafael Evenezer 2 1 Lab. de Métodología Científica IV, F.E.S.I., U.N.A.M. 2 Facultad de Estudios Superiores Iztacala, U.N.A.M. Xochimilco es un lago endorréico, localizado en el Valle de México y formado por un laberinto de canales debido a las chinampas, que son su característica. Por su ubicación e importancia histórica, en 1987 fue nombrado como Patrimonio Cultural de la Humanidad por la UNESCO. Pero, debido a la presión que ejerce la urbanización en los alrededores del Lago y por la sobreexplotación del manto freático, el Lago es rellenado con agua proveniente de una planta de tratamiento; por lo que las condiciones naturales de éste han sido modificadas. A pesar de que se han realizado diversos estudios para conocer el efecto de éstas alteraciones en el ecosistema; los trabajos sobre la comunidad fitoplantónica presente en el cuerpo de agua, son escasos. Dada la creciente importancia de las diatomeas como indicadoras de la calidad del agua; el presente estudio tiene la finalidad de contribuir al conocimiento de las especies de diatomeas presentes en la zona lacustre de Xochimilco. Para ello, en abril del presente año, de los canales 27, Zanjas y Entronque se filtraron 80 L de agua en cada uno; para lo cual se utilizó una red de fitoplancton con 20 µm de apertura malla, cada muestra se concentró a 200 ml y se fijó con formol, a concentración final del 4%. También se determinaron algunos parámetros fisicoquímicos importantes, como temperatura, ph, oxígeno disuelto, alcalinidad y dureza del agua, además del contenido de nitrógeno y fósforo. Se realizó la limpieza de las diatomeas y se montaron en Nafrax para su identificación. Se determinaron 35 taxa, de las cuales Staurosirella pinnata, Aulacoseira granulata var. angustissima, Aulacoseira granulata var. granulata, Cocconeis placentula, Cyclotella meneghiniana, Staurosira construens, Fragilaria capucina, Nitzschia amphibia, Amphora veneta y Cymbella mexicana fueron las más representativas. De acuerdo con las diatomeas encontradas y las características fisicoquímicas del agua, se considera un sistema mesotrófico, de neutro a alcalino, bien oxigenado. 252

254 TRABAJOS IN EXTENSO 253

255 TRABAJOS IN EXTENSO AGUA ALGAL Bressan et al. p. 255 Serafín et al. p. 259 Armendáriz et al. p. 262 Gómez et al. p. 266 Herrera et al. p. 269 Pérsico et al. p. 272 AMBIENTAL Alfaro et al. p. 276 Arévalo (1) et al. p. 279 Arévalo (2) et al. p. 283 Bernal et al. p. 287 Cárdenas et al. p. 290 Cisneros et al. p. 295 Cortés et al. p. 300 Gabiatti et al. p. 304 Guillén et al. p. 308 Magallón et al. p. 310 Mendoza et al. p. 313 Michels et al. p. 317 Osorio et al. p. 321 Revah et al. p. 327 Rojas et al. p. 331 Salas et al. p. 335 Serafín et al. p. 339 Torres et al. p. 343 BIOCOMBUSTIBLES Acevedo (1) et al. p. 347 Acevedo (2) et al. p. 352 Avendaño et al. p. 356 González et al. p. 360 Matiz et al. p. 365 Patiño et al. p. 370 BIOPROCESOS Patiño et al. p. 375 BIORREMEDIACIÓN Ángeles et al. p. 380 Bermúdez et al. p. 386 Díaz et al. p. 390 Navarro et al. p. 394 Salas et al. p. 400 Sánchez et al. p. 404 Treviño et al. p. 407 MICROBIOLOGÍA Salgado et al. p. 412 SUSTENTABILIDAD Cervantes et al. p. 417 González et al. p. 422 Poma et al. p. 426 Romellón et al. p

256 ACUTE TOXICITY OF COLISTIN (POLYMYXIN E) ON AMMONIA-OXIDIZING MICROORGANISMS OF A SBR OPERATED UNDER NITRITATION CONDITION Cleo Rodrigo Bressan 1 *, Airton Kunz 2, Hugo Moreira Soares 1 1 Dep. de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos - Universidade Federal de Santa Catarina Brasil 2 Embrapa CNPSA Brasil * Palabras clave: toxicidade, antibióticos, nitrificação Introdução Atualmente, a atividade agropecuária vem apresentando uma tendência mundial de aumento na escala de produção, concentrando a criação em grandes propriedades altamente tecnificadas com vistas à redução de custos. O modelo de produção industrial de suínos adotado no Brasil tem seguido esta mesma tendência, concentrando cada vez mais a produção em grandes unidades produtoras, o que torna ainda mais emergencial o desenvolvimento de tecnologias adequadas para o tratamento dos resíduos gerados e para a racionalização do uso dos recursos hídricos disponíveis. Projeções realizadas pelo Ministério da Agricultura e Pecuária MAPA prevêem para a próxima década um aumento de aproximadamente 50% na produção de carnes no país (frango de corte, bovinos e suínos), sendo que para a produção de suínos, especificamente, esperase um aumento na produção de aproximadamente 37%. No Brasil a maior parte dos efluentes gerados pela suinocultura tem como destino final o reuso agrícola como fertilizante, com ou sem tratamento prévio. Nutrientes, patógenos, metais, fármacos e outros contaminantes provenientes da lixiviação e/ou percolação destes compostos em solos adubados inadequadamente com dejetos chegam aos corpos hídricos superficiais e subterrâneos das regiões produtoras resultando na contaminação destes ambientes [1-2]. A grande quantidade de nutrientes presentes nestes dejetos, muitas vezes em concentrações desproporcionais para uma fertilização eficiente, implica na disponibilização de extensas áreas agrícolas para disposição destes resíduos e no balanceamento prévio dos nutrientes para melhor aproveitamento pelas plantas e redução da lixiviação dos nutrientes. No entanto, freqüentemente a área de lavoura disponível nas regiões produtoras é insuficiente e a aplicação excessiva de dejetos nestas áreas resulta na contaminação dos recursos hídricos locais. Outro fator agravante refere-se ao fato de que os projetos de reuso na agricultura freqüentemente baseiam-se somente nas quantidades de N, P e K para determinar os volumes aplicados, desconsiderando a quantidade aplicada de contaminantes como fármacos, patógenos e metais. Visando a racionalização no consumo de água e a redução na geração de efluentes, uma das alternativas que está sendo avaliada na suinocultura é a possibilidade de reciclo de parte do efluente tratado, o qual seria utilizado essencialmente para operações de limpeza das instalações [3]. Neste contexto, a presença de patógenos e compostos bioativos, como antibióticos, é de grande relevância do ponto de vista da biossegurança no processo produtivo. No entanto, apesar de atraente do ponto de vista ambiental, esta alternativa pode representar se mal conduzida um risco potencial em relação à disseminação de patógenos e ao desenvolvimento de resistências a antibióticos. O potencial reciclo de microrganismos resistentes para o sistema produtivo ou a liberação destas mesmas cepas para o meio ambiente é um aspecto de enorme relevância para permitir a implementação da prática do reuso do efluente com segurança. O desenvolvimento destas cepas resistentes poderia ainda, em teoria, permitir a transferência horizontal de genes determinantes de resistência para outros patógenos animais e/ou humanos presentes nestes ambientes. Outra provável consequência da implementação do reciclo da água seria um aumento na concentração de compostos recalcitrantes no efluente final e, conseqüentemente, na água a ser reciclada. Muitos antibióticos amplamente empregados na suinocultura apresentam remoção limitada nos sistemas de tratamento comumente 255

257 utilizados e teriam, em função do reciclo do efluente, sua concentração possivelmente aumentada no efluente final. Estes antimicrobianos chegam aos corpos hídricos geralmente sob sua forma ativa, sendo ainda relativamente desconhecido o real impacto de sua presença no meio ambiente. Somando-se a isso, o reciclo de efluentes com antibióticos poderia favorecer ainda mais o desenvolvimento de microrganismos resistentes nas granjas, uma vez que estaria permitindo o contato crônico destes microrganismos com doses menos letais do antibiótico. Paralelamente, um aumento na concentração de antibióticos no efluente final em função de um reciclo poderia também afetar negativamente o desempenho das unidades de tratamento biológico, influenciando na qualidade final do efluente e, conseqüentemente, na qualidade da água para reciclo. Busca-se nesse trabalho, através da determinação da toxicidade do sulfato de colistina sobre a microbiota oxidadora de amônia a geração de informações que possam contribuir para o desenvolvimento de critérios e métodos para a implementação de um reuso seguro dos efluentes da suinocultura. A utilização bactérias oxidadoras de amônia, como organismo indicador para avaliação da toxicidade fundamenta-se não apenas na sua importância nos processos de remoção de nitrogênio empregados nas estações de tratamento biológico, mas também no fato de estarem estas bactérias entre as mais sensíveis a uma grande diversidade de agentes xenobióticos [4]. Adicionalmente, o conhecimento da toxicidade sobre o grupo das nitrificantes é de grande relevância uma vez que em sistemas aeróbios são estas bactérias as principais responsáveis pela oxidação dos compostos xenobióticos, dentre eles diversos antibióticos [5]. O antibiótico sulfato de colistina (polimixina E) foi escolhido para este trabalho por ser um antimicrobiano amplamente utilizado na suinocultura como promotor de crescimento e, em alguns casos, também como agente terapêutico. Metodologia Produção de bactérias oxidadoras de amônia (BOA) para os testes de toxicidade Para a produção de biomassa para os testes de toxicidade foi construído um reator do tipo batelada sequencial (SBR - Sequencing Batch Reactor) com volume útil de 5L. A agitação do reator foi obtida utilizando-se agitador de pás à velocidade de 100 rpm. Não houve controle da temperatura e a aeração foi realizada com uso de bomba compressora de ar conectada a uma pedra difusora. Foram utilizadas bombas peristálticas para enchimento do reator e descarte do efluente e o funcionamento dos equipamentos (bomba de alimentação, bomba de descarte, agitador e aerador) foi automatizado através do uso de um controlador lógico programável (CLP). Todos os cultivos com bactérias oxidadoras de amônia foram realizados com meio mineral modificado de Tanaka et al. (1981) [6] (Tabela 1). A principal modificação do meio refere-se ao aumento na concentração de macro-nutrientes para compensar o emprego de concentrações de amônia mais elevadas, e utilização de alcalinidade em quantidade estequiométrica para oxidação de toda a amônia (meio originalmente descrito possuía apenas 50% da alcalinidade necessária, sendo o restante fornecida durante o processo através de um sistema de controle de ph). Não foi utilizado efluente real da suinocultura por não haver disponibilidade de dejeto livre de antibiótico nos sistemas de produção disponíveis. Tabela 1: Composição do meio de cultura mineral adaptado de Tanaka (1981) [6]. A composição da solução de micronutrientes descrita pelo autor não foi alterada. Nutrientes g/l NH 4Cl 1,9107 (NH 4) 2SO 4 2,3589 KH 2PO 4 0,25 MgSO 4 0,123 FeSO 4 0,008 CaCl 0,008 NaHCO 3 11,9616 Solução de micronutrientes 0,15 ml Como inóculo para o reator SBR foi utilizada biomassa proveniente de um reator tipo air-lift operado em condição de nitritação parcial e com meio de cultura conforme descrito por Vanotti (2000) [7] (também modificado a partir de Tanaka et al. (1981)[6]). Este reator, por sua vez, havia sido inoculado com lodo ativado da estação de tratamento de dejetos de suínos da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Centro Nacional de Pesquisa de Suínos e Aves (Embrapa CNPSA). Utilizou-se como estratégia operacional para inibição da atividade das bactérias oxidadoras de nitrito o uso de aeração intermitente, com 15 minutos de aeração para cada 45 minutos não aerados. Além disso, uma vez que não havia desnitrificação 256

258 significativa no reator, a inibição das oxidadoras de nitrito foi auxiliada ainda pelos elevados níveis de nitrito presentes constantemente no reator (aproximadamente mg/l NO 2 - -N). O ph foi controlado pela adição de alcalinidade sob a forma de bicarbonado de sódio em quantidade estequiométrica para oxidação da amônia. Toxicidade aguda sobre as BOA Para a determinação da toxicidade aguda sobre as BOA foi elaborado um sistema de experimentação em agitador orbital utilizando-se frascos com volume útil de 250 ml e como inóculo biomassa proveniente do reator SBR descrito anteriormente na concentração final de 0,5 g/l SSV. Utilizou-se o mesmo meio de cultura utilizado para alimentação do SBR, porém com concentração de amônia reduzida para 200 mg/l NH 3 -N uma vez que estes eram os valores médios encontrados no reator SBR durante a sua operação e aos quais as células encontravam-se adaptadas. A alcalinidade também foi reduzida proporcionalmente no meio. Antes da adição do antibiótico o experimento foi rodado por 1 hora para confirmar a igualdade de condições entre os diferentes frascos, sendo após este período adicionado o antibiótico aos frascos. Foi igualmente desconsiderada para o cálculo da CI50 (concentração necessária para reduzir em 50% a atividade celular) a primeira hora após a adição do antibiótico por não ser imediata a sua ação e, portanto, ainda não refletir o grau real de inibição ocasionada pela adição do antibiótico durante estes primeiros minutos. Assim, as velocidades de produção de nitrito e nitrato consideradas foram aquelas obtidas a partir da segunda hora após início do experimento (1 hora após adição do antibiótico). Optou-se pelo monitoramento da velocidade de formação de nitrito e nitrato como parâmetro indicativo da atividade celular, sendo que a concentração de amônia como parâmetro foi desprezada em função do fato de não ser a sua remoção devida somente à ação das BOA, mas também devida à volatilização durante a agitação. Caracteristicamente, os antibióticos apresentam uma faixa de concentração inibitória onde o grau de inibição é linearmente correlacionado com o logaritmo da concentração do antimicrobiano. Considerando isso, os valores de concentração de antimicrobianos escolhidos para utilização neste trabalho foram: 10-1, 10-0,5, 10 0, 10 0,5, 10 1, 10 1,5 e 10 2 mg/l. Determinações físico-químicas Os compostos nitrogenados amônia, nitrito e nitrato foram determinados por colorimetria. Para a determinação da amônia utilizou-se o método de Nessler de acordo com VOGEL (1981) [8]. Para o nitrato utilizou-se o método do ácido salicílico [9] e para o nitrito utilizou-se kits Hach (Nitriver 2). A determinação de sólidos suspensos totais (SST), sólidos suspensos fixos (SSF) e sólidos suspensos voláteis (SSV) é realizada conforme procedimentos descritos pelo Standard Methods for the examination of water and wastewater [10]. Resultados e Discussão Estabelecimento do reator SBR para produção de bactérias oxidadoras de amônia (BOA) A estratégia de aeração intermitente demonstrou-se efetiva para manutenção da nitrificação parcial e, consequentemente, obtenção de uma flora predominantemente composta por oxidadoras de amônia. Porém, para maior estabilidade do reator, foram necessários ajustes na aeração e, eventualmente, pequenas retiradas de biomassa. Um fator determinante para alcançar a estabilidade na resposta do sistema foi o estabelecimento da capacidade de transferência de oxigênio como fator limitante da velocidade máxima de oxidação de amônia, limitando assim as variações causadas na velocidade do processo em função do crescimento celular, permitindo uma operação mais estável do reator. Operado desta maneira, os níveis de conversão de nitrito a nitrato se mantiveram durante todo o período na ordem de 2% apenas, com conversão de amônia a nitrito mantida em torno dos 80-90% (Figura 1). Figura 1: Concentração das formas nitrogenadas presentes no meio de cultura e no efluente do reator nitritante (SBR). Toxicidade aguda do antibiótico sulfato de colistina (polimixina E) sobre as BOA 257

259 Apesar de reduzida, observou-se inibição mesmo para as menores concentrações testadas de colistina. A Figura 2 apresenta o acúmulo de nitrito observado nos diferentes frascos em função da concentração da colistina. Não foi observada produção de nitrato durante o período avaliado. Porém o fato de ter sido observada inibição mesmo em valores muito reduzidos é indicativo de que exposições mais prolongadas ao antibiótico podem levar à conseqüências mais severas sobre a atividade nitrificante. Assim, trabalhos vêm sendo atualmente desenvolvidos com o objetivo de avaliar a toxicidade crônica do antibiótico sobre a microbiota nitrificante. Agradecimientos: CNPq Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnologico Bibliografía: Figura 2: Acúmulo de nitrito observado durante os testes de toxicidade aguda em função da concentração de colistina utilizada. Para determinação da CI50 foi ajustado uma equação de segundo grau (R 2 =0,9936) sobre os dados (Figura 3), a partir da qual se encontrou um valor para a CI50 de 12 mg/l de colistina. No entanto, não se obteve uma reta na faixa inibitória como era esperado, isso pode ser ocasionado pelo fato de tratar-se de uma cultura mista onde as espécies apresentam diferentes graus de sensibilidade à colistina. Figura 3: Correlação entre o grau de inibição observado e a concentração de colistina (polimixina E). Conclusões. Os valores encontrados para CI50 indicam que a toxicidade aguda ocasionada pela colistina sobre a oxidação da amônia não é um fator preocupante na produção de suínos, visto que estes valores estariam bem acima dos valores esperados nos efluentes em função do seu uso como promotor de crescimento. 1. De La Torre AI et al. (2000). Ecotoxicological evaluation of pig slurry. Chemosphere, v. 41, n. 10, p , 2. Kunz A. (2006). Impactos sobre a disposição inadequada de dejetos de animais sobre a qualidade de águas superficiais e subterrâneas. II simpósio nacional sobre uso da água na agricultura. Passo Fundo-RS: UFP. 3. Vanotti MB et al. (2007). Development of environmentally superior treatment system to replace anaerobic swine lagoons in the USA. Bioresource Technology, v. 98, n. 17, p Carucci A, Cappai G, Piredda M. (2006). Biodegradability and toxicity of pharmaceuticals in biological wastewater treatment plants. Journal of Environmental Science and Health Part a- Toxic/Hazardous Substances & Environmental Engineering, v. 41, n. 9, p Aga DS. (2008). Fate of Pharmaceuticals in the Environment and in Water Treatment Systems. CRC Press. 6. Tanaka H, Uzman S, Dunn J. (1981). Kinetics of nitrification using a fluidized sand bed reactor with attached growth. Biotechnology and Bioengineering, v. 23, p Vanotti MB, Hunt PG. (2000). Nitrification treatment of swine wastewater with acclimated nitrifying sludge immobilized in polymer pellets. Transactions of the Asae, v. 43, n. 2, p Vogel AI. (1981). Análise Inorgânica Quantitativa. 4.a ed. Rio de Janeiro: Guanabara. 9. Cataldo DA et al. (1975). Rapid colorimetric determination of nitrate in plant tissue by nitration of salicylic acid. Comum Soil Sci. Plant Anal., v. 6, p APHA; AWWA; WEF. (1995). Standard methods for the examination of water and wastewater. 19ed. Washington, DC.: American Public Health Association. 258

260 CARACTERIZACIÓN Y TRATAMIENTO DE LOS EFLUENTES PROVENIENTES DE LA ETAPA DE DESLIGNIFICACCIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS AGRÍCOLAS, DENTRO DEL ESQUEMA DE BIOREFINERIA Mejía López A., Serafin Muñoz A.H.*, Alvarez Vargas A., Ramirez Ramirez N.,Horta Rangel F. A. Universidad de Guanajuato, Campus Guanajuato, División de Ingenierías, Departamento de Ing. Civil, Ing. Ambiental, Juárez No. 77, zona centro, C.P , Palabras clave: Deslignificación, Aguas Residuales, Pleurotus Ostreatus Introducción. México, al igual que varios países, debe afrontar y solucionar las difíciles problemáticas ambientales como la generación de residuos sólidos, el deterioro de calidad del aire, la contaminación del agua, por consecuencia de las múltiples actividades humanas se han generando graves problemas ambientales que actualmente constituyen un gran reto a resolver. Dentro de este marco, el tratamiento de residuos sólidos agrícolas (RSA) ha constituido un gran desafío por solucionar. En el estado de Guanajuato es habitual que los RSA sean manejados de manera inadecuada, siendo la quema de estos una de las acciones a tomar por parte de los productores, propiciando el incremento de los contaminantes en la atmosfera en la zona. Una de las alternativas sustentables para atender el tratamiento de los RSA de la región está enfocada al estudio del esquema de la implementación de una biorefinería con procesos biotecnológicos en donde la finalidad principal es evaluar la serie de productos generados a partir de los diferentes procesos involucrados. El tratamiento de los RSA (en particular los esquilmos) presenta tres etapas principales: 1. Deslignificación por el método oxidativo con peróxido de hidrógeno, en el cual se tiene estudios avanzados de optimización, 2. Sacarificación, que es la producción de los monosacáridos libres mediante hidrólisis enzimática, 3.Fermentación, para lo cual se tendrá que probar distintas cepas silvestres y mutantes bajo diferentes condiciones para la obtención de etanol y productos derivados de la fermentación. Bajo este contexto, en cada etapa se tiene contemplado el estudio del tratamiento de los efluentes [1-3]. El presente trabajo está enfocado al estudio de la caracterización y tratamiento de los efluentes generados del proceso de deslignificación. El proyecto de investigación está constituido por tres etapas, la primera corresponde a la caracterización de los efluentes como un agua residual, según la NOM-001-SEMARNAT-1996; la segunda está enfocada a la implementación de un tratamiento biológico con el Hongo Pleurotus ostreatus [4-8] y la tercer etapa acata a una segunda caracterización según la norma ambiental antes citada para contrastar el grado de contaminación de los efluentes después del tratamiento biológico. Varias especies de Pleurotus han sido investigadas por su capacidad de degradar residuos agroindustriales debido a su sistema enzimático ligninolítico, ya que posee una amplia respuesta para degradar varios tipos de substratos. La utilización de P. ssp en el tratamiento de efluentes provenientes de los procesos de deslignificación de los RSA pudiera ser una alternativa óptima para disminuir el efecto contaminante de los residuales [4-6]. Metodología. En la primera etapa del proyecto los efluentes (licores) provenientes de la etapa de deslignificación fueron considerados como un agua residual industrial para poder utilizar como referencia la NOM-001- SEMARNAT-1996, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales y de esta manera analizar el grado de contaminación del efluente. Los parámetros que se midieron fueron los siguientes: [2], Temperatura, Sólidos Sedimentables (SS), Sólidos Suspendidos Totales (SST), Demanda Bioquímica de Oxigeno 5 (DBO 5 ), Nitrógeno Total (N), Fosforo Total, Demanda Química de Oxigeno (DQO) y ph. La segunda etapa del proyecto correspondiente al tratamiento biológico que consiste en buscar una proporción adecuada entre licores y Medio de Cultivo (PD) [3], la cual favorezca el crecimiento del Hongo P. ostreatus, con el objeto de observar su comportamiento y su capacidad como agente biodegradante. Se trabajo con 4 muestras de 50ml 259

261 en matraces de 250 ml en las siguientes proporciones Licor: PD, 4:1, 3:2, 2:3, 1:4, con dos controles, uno de PD y otro de licor, tanto el licor como el medio se esterilizaron previamente a 121ºC durante 15 minutos en autoclave. Cada uno de los matraces se inoculo con 4 cuadritos de micelio del P. ostreatus, de 1cm 2 cada uno, se incubaron las muestras durante 7 días a una temperatura de 28ºC y una agitación de 140 rpm. [1-3], Después del periodo de incubación se separo la biomasa generada de la mezcla licor:pd, por medio de filtración a través de papel filtro Whatman No.1, los sólidos retenidos, biomasa, fueron pesados en húmedo, liofilizados y posteriormente pesados. Resultados y discusión. Las muestras de los licores obtenidos del proceso de deslignificación fueron analizados de acuerdo a la normas establecidas NMX-AA-007, NMX-AA-008 NMX-AA-004, NMX-AA-026, NMX-AA-029, NMX-AA- 030, NMX-AA-028, NMX-AA-034. Tabla 1. Valores comparativos entre los parámetros de los límites máximos permisibles por la NOM-001-SEMARNAT con los correspondientes al efluente proveniente del proceso de deslignificación. Parámetro Licor Límites máximo (NOM-001- SEMARNAT- 1996) Temperatura 60ºC No aplica S. sedimentables 2ml/l 2ml/l SST 3059mg/l 200mg/l Fósforo 700ppm 30mg/l Nitrógeno total mg/l 60mg/l DQO 8250mg/l No especificado ph En la tabla 1 se pueden observar los valores obtenidos en base a los parámetros establecidos. Se observa claramente que los valores correspondientes a la DQO, Fósforo y Nitrógeno total mostraron concentraciones fuera de los límites que establece la norma oficial, por lo que se opto por un tratamiento biológico para la remoción de la materia orgánica presente en los licores, porque ofrece un buen rendimiento y su alta tasa de remoción de contaminantes, para disminuir la carga orgánica, la concentración de Nitrógeno y Fósforo. En la tabla 2, podemos observar los resultados preliminares del tratamiento biológico con el P.ostreatus a diferentes concentraciones. En donde se observa, que la relación licor : PD, 3:2 y 2:3 corresponden al mejor crecimiento del P.ostreatus, g y g biomasa fresca. Tabla 2. Biomasa obtenida a partir del crecimiento del P. ostreatus en diferentes proporciones de medios de cultivo con el licor del efluente proveniente del proceso de deslignificación. Muestra Biomasa Proporción Biomasa Liofilizada Licor : PD fresca g g 1 4: : : : Licor Control PD En la figura 1, podemos observar cualitativamente que el P.ostreatus degrada la carga orgánica en el licor proveniente del proceso de deslignificación figura 1(a-b).También es observable el crecimiento notorio de la biomasa del hongo en la relación licor:pd, 3:2 a los 7 días de incubación, figura 1(b). Estos resultados son similares a los obtenidos en investigaciones previas con otros residuales utilizando P. ostreatus [4-6]. (a) (b) Figura 1. (a)licor obtenido del proceso de deslignificación de los residuos sólidos agrícolas, paja de trigo. (b) Biomasa 260

262 obtenida del crecimiento del P. ostreatus en relación licor: PD, 3:2. Conclusiones. El haber evaluado el grado de contaminación en función de las normas mexicanas nos indico la gran magnitud del problema que representan los efluentes provenientes del proceso de deslignificación de paja y la necesidad de tratar los efluentes con el objeto de disminuir sus niveles de contaminación. Por otro lado, la capacidad de biodegradación observable del hongo P. Ostreatus para crecer en medios proporcionales con el licor proveniente de la deslignificación, nos indica sin duda alguna, la factibilidad del tratamiento biológico con este microorganismo. Como trabajo futuro, es necesario optimizar las estrategias de selección en base al estudio de diferentes esquemas experimentales que permitan la alta capacidad de degradación de los residuales, con la finalidad de lograr la diversificación del hongo ligninolítico en los estudios desarrollados para la implementación de tecnologías más limpias. 4. Freitas, A. C., F. Ferreira, et al "Biological treatment of the effluent from a bleached kraft pulp mill using basidiomycete and zygomycete fungi." Sci Total Environ 407(10): Taniguchi, M., H. Suzuki, et al "Evaluation of pretreatment with Pleurotus ostreatus for enzymatic hydrolysis of rice straw." J Biosci Bioeng 100(6): Serafin Muñoz A.H., Wrobel K., 2007, Subcelular distribution of aluminum bismuth, Cadmium, Chromium, Copper, Iron, Manganese, Nickel, and lead in cultivated Mushrooms (Agricus bisporus and Pleurotus ostreatus). Biol.Trace Elem.Reserch. vol Metodos Normalizados, Franson M., Diaz de Santos, España. 8. Serafin Muñoz, A.H., Wrobel K.,2007, Se- Enriched Mycelia of Pleurotus ostreatus: Distrubution of Selenium in cell walls and cell membranes/cytosol.j. Agrc. Food Chem. vol Agradecimientos. Agradezco en primer lugar a la Dra. Alma Serafin de la UG, por la oportunidad brindada para la realización de este trabajo de investigación, así como su apoyo y comprensión todo el periodo de investigación. Agradezco a las autoridades de la División de Ingenierías, campus Guanajuato de la UG así como todo el personal de los diferentes laboratorios de la Universidad de Guanajuato, El Dr. Francisco Vído, Aurelio Alvarez, Ignacio Segoviano, Rubén, por su ayuda y asesoramiento técnico. También agradezco a mis compañeros y colegas de laboratorio, Miriam, Cori, Peri, Tobías, por el apoyo recibido. Al programa de apoyo Beca-Practica del Gobierno del Estado de Guanajuato. Bibliografía. 1. Vergagni, Gustavo, 2004, La industria del etanol a partir del maíz, MAIZAR. 2. Quintero, R, 2000, Avances en la Innovación en Empresas Mexicanas a través de Financiamiento Público, en La tecnología y la innovación como motores del crecimiento en México, Programa CIDECyT, CIDE. 3. Sandoval G., 2009, Capacidades científicas y tecnológicas del CIATEJ para bioetanol de 2a y 3a generación, Avances Científico Tecnológicosen la Producción de Etanol Celulósico para México. 261

263 EVALUACIÓN DEL CRECIMIENTO DE LA MICROALGA Chlorella vulgaris A NIVEL DE ESCALAMIENTO PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOMASA Armendáriz Galván J. F 1, Posadas Beltrán A 1, Amezcua-Allieri M A 1 1 *Instituto Mexicano del Petróleo. Eje Central Lázaro Cárdenas Norte 152. Col. San Bartolo Atepehuacán, C.P México, DF, Palabras clave: Biomasa, Chlorella vulgaris, Microalga, Cultivo Introducción. A nivel mundial se está presentando una crisis energética de hidrocarburos fósiles, debido a su utilización excesiva, además de generar una gran contaminación ambiental debido a las altas emisiones de CO 2 residual. En la actualidad los recursos energéticos son una gran preocupación de la sociedad moderna, además de que se está promoviendo el uso de fuentes alternas de energía. Una opción es la bioenergía a través de los biocombustibles (bioetanol y biodiesel), éstos generados a partir de biomasa de microorganismos (microalgas, levaduras, hongos y bacterias), que producen una gran cantidad de ácidos grasos, los cuáles pueden ser usados como una fuente potencial de producción de biodiesel [3]. Las investigaciones sobre el cultivo de microalgas revisten gran importancia dada su amplia aplicación biotecnológica y comercial, utilizando cultivos discontinuos por su relativo fácil manejo, para determinar la cinética de crecimiento y los parámetros que influyen en el desarrollo poblacional [6]. Al tomar en consideración el interés actual en nuestro país por el desarrollo de nuevas fuentes alternas de energía renovables, el objetivo principal del presente trabajo es evaluar el crecimiento (cinética) de la microalga Chlorella vulgaris a nivel de escalamiento y bajo condiciones de laboratorio, iniciando desde la purificación de la cepa, crecimiento en tubo de ensayo, matraz Erlenmeyer de 100, 500 y 1000 ml hasta un garrafón de 20 litros de capacidad (carboy) para la producción masiva de biomasa. Materiales y Métodos. Escalamiento del cultivo. El escalamiento de la microalga Chlorella vulgaris involucra el cultivo estático desde tubo de ensayo hasta la producción masiva (carboy) en un garrafón de vidrio de 20 litros de capacidad. En la figura 1, se muestra esquemáticamente los resultados obtenidos del escalamiento del crecimiento de la microalga. Obtención de la cepa. La microalga Chlorella vulgaris se obtuvo a partir de un cultivo autotrófico monoalgal del Laboratorio de corrosión microbiológica del Instituto Mexicano del Petróleo. Purificación de la cepa. La cepa de la especie Chlorella vulgaris no estaba totalmente purificada, por lo que se procedió a realizar lo siguiente: Se tomo una pequeña fracción líquida del tubo de ensayo y se inoculo de forma circular en cajas Petri con Medio Basal de Bold con agar (20 g/l) para iniciar su crecimiento en placa [4]. Se proporcionó iluminación continua con lámparas fluorescentes luz de día (aproximadamente 8,500 luxes) a temperatura ambiente (25 ± 2 C) para iniciar su crecimiento multiespecífico (algas y bacterias). Después de dos semanas (aproximadamente) de crecimiento, se efectuó resiembra en aquellas colonias que presentaron coloración indicativa de crecimiento algal empleando para ello asas microbiológicas. Este segundo grupo de cajas Petri se sometió a las condiciones de iluminación, temperatura y tiempo de crecimiento antes mencionados. Se realizaron varias resiembras hasta obtener la cepa pura de Chlorella vulgaris. Cultivo en tubo de ensayo. Finalmente de las cajas Petri obtenidas, se observó al microscopio para verificar que el cultivo fuera monoespecífico y se inoculó en medio Bold Basal para producir a la especie en un medio líquido (tubo de ensayo) y dar inicio a su producción masiva a pequeña escala. Cultivo estático en matraz Erlenmeyer de 100 ml. Del crecimiento del tubo de ensayo se tomó una alícuota (aproximadamente 1 ml) y se inoculó en un matraz Erlenmeyer de 100 ml. Se proporcionó iluminación continua con lámparas fluorescentes luz 262

264 de día (aproximadamente 8,500 luxes) a temperatura ambiente (25 ± 2 C) para iniciar su crecimiento masivo. Cultivo estático en matraz Erlenmeyer de 500 ml. Se tomo una alícuota (aproximadamente 1 ml) del matraz de 100 ml y se inoculó en un matraz Erlenmeyer de 500 ml. Se proporcionó iluminación continua con lámparas fluorescentes luz de día (aproximadamente 8,500 luxes) a temperatura ambiente (25 ± 2 C) para iniciar su crecimiento masivo. Cultivo en matraz Erlenmeyer de 1000 ml. Se emplearon tres matraces (sistema 1, 2 y 3) de la misma capacidad e inoculados con la misma concentración celular, con el fin de obtener biomasa microalgal. Los cultivos se iniciaron con una densidad celular de 5,00 X 10 4 cel ml- 1 en matraces Erlenmeyer de un litro de capacidad, conteniendo cada uno 750 ml de medio de cultivo Basal de Bold (MBB), antes esterilizado en autoclave a 121 C, 15 psi durante 15 minutos y bajo condiciones autótrofas, temperatura de 25 a 28 C, aireación constante, iluminación continua y fotoperiodo 12:12 (luz-obscuridad) durante 18 días. El tipo de sistema que fue utilizado fue, el semicontinuo con recambios de medio de cultivo y agua destilada estéril cada tercer o quinto día del 20 al 30% del volumen. Cultivo en garrafón (carboy) de 20 litros. Se prepararon 16 litros de medio Basal de Bold (MBB) en matraces Kitasato de 3000 ml, se esterilizo en autoclave a 121 C, 15 psi y durante 15 minutos. El garrafón de vidrio primeramente fue lavado con jabón, enjuagado con agua de la llave y finalmente con agua destilada. Posteriormente fue esterilizado con luz ultravioleta por dos horas en una campana de flujo laminar. Finalmente, bajo condiciones asépticas y con ayuda de mecheros el garrafón fue llenado con el MBB previamente esterilizado hasta 15 litros de prueba, inmediatamente se colocó el tapón de goma con los tubos (previamente esterilizado). De un cuarto matraz de 1000 ml de capacidad, crecido bajo las mismas condiciones antes mencionadas, se centrifugó con el objetivo de concentrar la biomasa producida y utilizarla para inocular el garrafón de vidrio de 20 litros de capacidad (carboy). El cultivo se inoculo con una densidad celular de 1,00 X 10 5 cel ml- 1. Parámetros fisicoquímicos evaluados. La densidad celular se determino tomando diariamente de los matraces y del garrafón durante el periodo de ensayo, una alícuota (aproximadamente 15 µl) de la suspensión de microalgas. Se determino el potencial de hidrógeno (ph), temperatura (ºC), sólidos totales totales (STT) y sólidos suspendidos totales, cada tercer día [1]. Equipos empleados. Para la temperatura y el potencial de hidrógeno se empleó un potenciómetro marca Oakton, modelo TDS 510. Los recuentos se realizaron con una cámara de Neubauer de 0,1 mm de profundidad y un microscopio marca Meiji, modelo Para la estimación de la biomasa microalgal se utilizó una mufla marca Blue M. Resultados y Discusión. El crecimiento de Chlorella vulgaris presentó una tendencia similar en los tres sistemas evaluados, con una fase de latencia que culminó el día 2, seguida de una fase exponencial que duró 14 días para el sistema 1, 13 días para el sistema 2 y 13 días para el sistema 3 respectivamente. Finalmente la microalga presentó una fase estacionaria en los tres sistemas después de los días 14 a 18 (Figura 1). Figura 1. Comportamiento del crecimiento de Chlorella vulgaris para los sistemas evaluados. En la Figura 2, se representa esquemáticamente el escalamiento del cultivo de la microalga Chlorella vulgaris. Existió un aumento en los sólidos totales (STT) y sólidos suspendidos totales (SST), debido a que a través del transcurso de los días, hay una mayor 263

265 producción de biomasa en los sistemas y en el garrafón (Figuras 3 y 4). ETAPA INOCULACIÓN CRECIMIENTO Purificación de la cepa Cultivo en tubo de ensayo Cultivo estático en matraz Erlenmeyer de 100 ml Cultivo en matraz Erlenmeyer de 500 ml Cultivo en matraz Erlenmeyer de 1000 ml Cultivo en garrafón (carboy) de 20 litros Obtención de biomasa Figura 2. Representación esquemática del escalamiento del cultivo de Chlorella vulgaris. El valor inicial promedio de ph en los tres sistemas fue de 6.62 ± unidades, incrementándose durante el transcurso de los días hasta un ph promedio de 8.88 ± El ph obtenido durante toda la fase experimental no fue un factor limitante para el crecimiento de la microalga. De acuerdo con los registros de temperatura obtenidos, se detectó que ésta inicia a 25 C, incrementándose durante el transcurso de los días hasta 27 ± 3 C con pequeñas variaciones. Esta variación, se debió probablemente a la influencia de las oscilaciones de la temperatura ambiental ya que no se cuenta con una temperatura controlada en el laboratorio y ésta también depende de la época del año, no afectando el crecimiento celular de la microalga. En la escala masiva, el cultivo se inició con una densidad celular de 1,00 X 10 5 cel ml -1, presentando también las fases características de un cultivo discontinuo. Se presentó una fase de latencia que culminó el día 4 con una densidad de 1,16 X 10 5 cel ml -1 ; la fase exponencial o logarítmica duró 33 días con una densidad de 1,11 X 10 7 cel ml -1 y la fase estacionaria se presentó después de los 38 días con una densidad celular de 1,09 X 10 7 cel ml -1 (Figura 5). Estos valores están ligeramente por arriba de los reportados para C. vulgaris (6 X 10 6 cel ml -1 ) para un volumen de 2 L [2-5]. Figura 3. Comportamiento de los STT registrados durante toda la fase de evaluación. Figura 5. Comportamiento del crecimiento de Chlorella vulgaris en el carboy (escala masiva). Figura 4. Comportamiento de SST registrados durante toda la fase de evaluación. El valor inicial promedio de ph en el carboy fue de 6.60 ± 0.01 unidades, incrementándose durante toda la fase experimental hasta alcanzar un ph 7.32 ± unidades. 264

266 El sistema carboy inició con una temperatura inicial de 26 ± 2 C, manteniéndose constante durante toda la fase experimental. Con respecto, a la determinación de los sólidos totales (STT) se observó también un aumento durante toda la fase experimental, debido a que a través del transcurso de los días, hay una mayor producción de biomasa en el carboy (Figura 6). Conclusiones. Las curvas de crecimiento mostraron en cada uno de los sistemas, las fases características de un cultivo discontinuo (fase de latencia, exponencial o logarítmica y estacionaria). Se concluye de este trabajo que el medio de cultivo Basal de Bold favorece un adecuado crecimiento de la microalga Chlorella vulgaris, dando como resultados tasas diarias de crecimiento homogéneas en cada nivel de escalamiento. Se sugiere realizar un análisis bioquímico, monitoreando durante la cinética, el contenido de proteínas, contenido de carbohidratos, contenido de lípidos y determinación de clorofila. Agradecimientos. Se agradece al Instituto Mexicano del Petróleo, las facilidades otorgadas para el desarrollo del presente trabajo. Figura 6. Comportamiento de los STT registrados durante toda la fase experimental. Después de que los sistemas (matraces Erlenmeyer de 1000 ml) y el carboy, alcanzaron la fase estacionaria, fueron retirados. La biomasa producida en cada uno de los matraces, se centrifugó y la pasta húmeda se transfirió a una cápsula de porcelana, colocándose en una estufa a 50 60ºC durante aproximadamente 15 horas, luego la pasta seca se maceró hasta obtener la biomasa seca y finalmente se peso en una balanza analítica. Con respecto a la producción de biomasa seca obtenida, se pudo observar que en los tres sistemas la producción de biomasa es similar (0.37 para el sistema 1, 0,35 para el sistema 2 y de 0,33 g/l para el sistema 3). Obteniéndose como valor promedio de biomasa seca de 0.35 ± 0.02 g/l. En el nivel carboy se obtuvo una producción de biomasa seca de aproximadamente 4,5 g/l. Existe una tendencia similar de la biomasa seca obtenida en otro trabajo, el cual reporto 0.41g/L de biomasa seca con una densidad celular de (6 X 10 6 cel ml -1 ) durante la fase de crecimiento (14 días). En este estudio la biomasa fue menor, probablemente debido al método de obtención y secado de la misma [2]. Bibliografía. 1. Greenberg A. E., Clesceri L. S y Eaton A D Standard methods for the examination of water and waste water, 18 th Edition. APHA-AWWA-WEF. 2. Illman, M., Scragg, H., Shales, W Increase in Chlorella strains calorific values when grow in low nitrogen medium. Enzyme and Microbial Technology 27, pp Miao, X. L., Wu, Q. Y Biodiesel production from heterotrophic microalgae oil. Bioresour Technol. 97, pp Stein, J. R., Handbook of phycological methods. Culture methods and growth measurements. Cambridge University Press, London, pp Tama, N., Wong, Y Ammonia concentrations on growth of Chlorella vulgaris and nitrogen removal from media. Bioresour. Technol. 57, pp Yusuf, C Biodiesel from microalgae. Biotechnol Adv 25, pp

267 EVALUACIÓN DEL CRECIMIENTO DE Nannochloropsis sp. EN CUATRO SALINIDADES DIFERENTES Gómez Ramírez Alejandro 1, Reyes-Fernández Zehila 1, Gómez Uc Edith 1 y Vázquez Pérez Rosa 1 1 Universidad Autónoma del Carmen. DES Ciencias Naturales. Campus III Ave. 56 No. 4. Esq. Ave. Concordia. Col. Aviación, CP Tel: , Ext Ciudad del Carmen, Camp. Palabras claves: Microalgas, salinidad, Nannochloropsis. Introducción. Las especies del género Nannochloropsis pertenecientes a la clase Eustigmatophycea son ampliamente utilizadas en la acuicultura por ser un excelente alimento, ya que poseen un tamaño adecuado, una alta digestibilidad, un elevado porcentaje de ácidos grasos poliinsaturados (principalmente el ácido eicosapentaenoico) y una gran fuente de pigmentos como la clorofila a, violaxantina, astaxantina, anteroxantina, vaucheriaxantina, zeaxantina, canthaxantina y β-caroteno. Comúnmente son empleadas como alimento en cultivos de organismos intermediarios (rotíferos y artemias) y para crear el efecto green-water en tanques larvarios de peces [1, 2, 3]. Para un óptimo crecimiento de las microalgas se debe considerar la influencia de factores nutricionales y físico-químicos. Dentro de los factores nutricionales se encuentran las variaciones en la composición de los medios de cultivo en cuanto a los macro y micro nutrientes, vitaminas, fuente de carbono, que son utilizados para sintetizar los compuestos orgánicos o como catalizadores [4]. En cuanto a los factores físico-químicos se destacan la influencia de la intensidad de luz, temperatura, ph y salinidad [5]. Este último es uno de los factores de gran importancia en el cultivo de las microalgas, ya que las sales inorgánicas disueltas en los ambientes marinos, como de agua dulce pueden afectar potencialmente el crecimiento del fitoplancton como una función de su actividad osmótica [6]. El objetivo de este trabajo es evaluar el crecimiento poblacional de la microalga Nannochloropsis sp. en cuatro salinidades diferentes y así establecer la concentración óptima para su crecimiento. Metodología. La microalga empleada fue una cepa de Nannochloropsis sp., la cual fue aislada de la Laguna de Términos, Campeche. Los cultivos se llevaron a cabo en recipientes de plástico de 2.5 litros de capacidad, donde se inoculó 1350 ml de medio y 150 ml de inóculo con una densidad de x 10 6 (± 3.78 x 10 6 ) cel/ml. Se utilizó agua de mar colectada, previamente filtrada y el medio Guillard f/2 comercial (Kent Pro-Culture Professional f/2). Las salinidades evaluadas fueron 10, 20, 30 y 40 ups, se calcularon por medio de la fórmula de ajuste de salinidad: En donde: a = d (D-B) / A-B b = d (A-D) / A-B a= Volumen de agua de mar a emplear b= Volumen de agua destilada a usar d= Volumen deseado A= Salinidad mayor B= Salinidad menor D= Salinidad deseada Los experimentos se llevaron a cabo bajo condiciones de laboratorio. Cada tratamiento contó con 4 réplicas para un total de

268 unidades experimentales, las cuales estuvieron expuestas durante toda la etapa experimental a iluminación artificial de aproximadamente 2000 lux, a una temperatura de 24±1 C y un flujo aproximado de.26 L/min de aire. A cada unidad experimental se le realizaron conteos diarios para determinar la concentración celular que fue expresada en cel/ml durante todo el periodo que duró el experimento. Los conteos se realizaron con la ayuda de un hematocitómetro con rayado de Neubauer de 0.1 mm de profundidad, un microscopio óptico y un contador manual. La densidad de microalgas se calculó de acuerdo a la siguiente fórmula: salinidades, en la siguiente figura se observa que el patrón de crecimiento es similar para los tratamientos T2, T3 y T4, iniciando la fase exponencial inmediatamente, logrando sus máximas densidades celulares para el T3 el día 12 con x 10 6 (± 4.41 x 10 6 ) cel/ml y para el T2 y T4 el día 13 con x 10 6 (± 4.83 x 10 6 ) y x 10 6 (± 4.48 x 10 6 ) cel/ml, en contraste con el tratamiento T1 que mostro un comportamiento irregular, logrando su mayor densidad el día 11 con x 10 6 (± 2.08 x 10 6 ) cel/ml. C = [(N / (4 x 10-6 )] x dil En donde: C= cél/ml N= Promedio de células presentes en los 5 cuadros pequeños del cuadro central 4 x 10-6 = Corresponde al volumen de la muestra expresado en cm 3 (ml) sobre el área de los cuadros pequeños la cual equivale a mm 3 (0.004 µl) (0.2 x 0.2 x 0.1) dil= Factor de dilución Se determinaron valores medios de la concentración de microalgas presentes en cada unidad experimental diariamente y se establecieron los límites de confianza con un nivel de significación del 95% para cada tratamiento. Se aplicó un análisis de varianza de un factor (ANOVA) y una prueba de comparaciones múltiples de TUKEY con un nivel de significación de α=0.05 al día que alcanzaron la mayor densidad poblacional para determinar las diferencias entre los tratamientos. Los análisis estadísticos fueron realizados con la ayuda de Excel y el paquete estadístico SSPS Statistics (Ver. 18). Resultados y Discusión. Se obtuvo crecimiento en las cuatro Figura 1. Curva de crecimiento para la microalga Nannochloropsis sp. a cuatro salinidades diferentes. Las barras indican la media ± LC 95%. A partir del día 10, los datos de los conteos con las densidades máximas de T2, T3 y T4, fueron sometidos a un análisis de varianza. Los resultados indican que no presentan diferencias significativas en cuanto al crecimiento de los tres tratamientos (P>0.05; ANOVA). El día 12 fueron comparadas las cuatro salinidades, (P<0.05; ANOVA) la cual nos indicó diferencia significativa. Se aplicó una prueba de comparaciones múltiples de Tukey (Zar, 1974), la cual indico que el tratamiento T1 es diferente a T2, T3 y T4 (P<0.05), mientras que estos no presentan diferencias entre sí (P>0.05). Por lo que se puede establecer un rango óptimo de crecimiento de ups. Estos resultados concuerdan con [7], quienes encontraron un rango óptimo de salinidad de ups para el crecimiento de Nannochloropsis sp. Se pudo comprobar el crecimiento poblacional de esta especie de 267

269 microalga en todos los tratamientos y esto se debe a que todas las células fitoplanctónicas se adaptan fisiológicamente a la salinidad ajustando su concentración interna de sales a un nivel un poco superior al de su medio de crecimiento. Esto establece una presión osmótica que favorece el flujo del agua hacia el interior de la célula manteniendo la turgencia de la misma [8]. Conclusiones. De las salinidades evaluadas 20, 30 y 40 ups no presentaron diferencia significativa (P>0.05), por lo que se puede establecer un rango óptimo de crecimiento para el cultivo de Nannochloropsis sp. de ups. Aquaculture. 182(3-4): Fabregas J., Abalde J., Herrero C., Cabezas B. and Veiga M. (1984). Growth of the marine microalga Tetraselmis suecica in batch cultures with different salinities and nutrient concentrations. Aquaculture. 42(3-4): Abu-Rezq T. S., Al-Musallam L., Al-Shimmari J. and Días P. (1999). Optimum production conditions for different high-quality marine algae. Hydrobiology. 403: Guillard R. R. L. (1973). Division rates. In: Stein J. R. (Eds.). Handbook of Phycological Methods. Culture Methods and Growth Measurements. Cambridge Univ. Press pp. Agradecimientos. Este trabajo forma parte del proyecto denominado: Caracterización de las condiciones fisicoquímicas, bioquímicas e identificación taxonómica de cepas de microalgas aisladas de la Laguna de Términos, Campeche, para contribuir a la integración de un cepario de referencia y sus posibles aplicaciones biotecnológicas. (DACNE/2009/06) Financiamiento Interno de la Universidad Autónoma del Carmen. Bibliografía. 1. Talib A., Yamasaki S. and Hirata H. (1991). Optimum feeding rate of the rotifer Brachionus plicatilis on the marine alga Nannochloropsis sp.. Journal of the World Aquaculture Society. 22(4): Chini-Zittelli G., Lavista F., Bastianini A., Rodolfi L., Vincenzini M. and Tredici M. R. (1999). Production of eicosapentaenoic acid by Nannochloropsis sp. cultures in outdoor tubular photobioreactors. J. Biotech. 70(1-3): Lubián L. M., Montero O., Moreno-Garrido I., Huerta E., Sobrino C., Valle M. G. y Pares G. (2000). Nannochloropsis (Eustigmatophyceae) as source of commercialy valuable pigments. Journal of Applied Phycology. 12(3-5): Coutteau P. (1996). Micro-algae. In: Lavens P. and Sorgeloos P. (Eds.). Manual on the production and use of live food for aquaculture. FAO, 295 pp. 5. Leonardos L. and Lucas I. (2000). The nutritional value of algae grown under different culture conditions for Mytilus edulis L. larvae. 268

270 CARACTERIZACIÓN DE LA EXPRESIÓN DE GENES DEL CLOROPLASTO DE LA MICROALGA VERDE Chlamydomonas reinhardtii CON POTENCIAL DE SER INDUCIBLES. Melissa L. Casais Molina, Virginia A. Herrera Valencia*. Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), Unidad de Biotecnología. Calle 43, No. 130, Col. Chuburná de Hidalgo, C.P , Mérida, Yucatán, México. Tel: (52) * Palabras clave: C. reinhardtii, cloroplasto, expresión génica. Introducción. La microalga verde C. reinhardtii es considerada como un sistema modelo en estudios fisiológicos y moleculares de organismos fotosintéticos, los genomas de su núcleo y cloroplasto se encuentran completamente secuenciados, y su cultivo ha demostrado ser altamente viable para la expresión de proteínas recombinantes (PRs) de interés biotecnológico, como vacunas y anticuerpos. Sin embargo, para esta aplicación es necesario contar con una alta expresión génica, y en este sentido un factor muy importante es la regulación génica mediada por el promotor. En C. reinhardtii sólo algunos promotores han sido utilizados para la producción de PRs, entre los cuales destacan los promotores de los genes del cloroplasto psba, atpa, rbcl, en donde se reportaron rendimientos de un 5, 3 y 2% de proteína total soluble, respectivamente [1, 2, 3]. Así mismo, la evaluación de otros promotores en esta microalga permitiría identificar otras alternativas para lograr un incremento en la expresión génica. En C. reinhardtii un promotor inducible permitiría el control de la expresión de un transgen por medio de la presencia de un inductor, después de alcanzar una alta densidad celular, y por tanto una mayor acumulación proteica sin interferir con el metabolismo celular. En la región promotora de genes nucleares de C. reinhardtii se han identificado elementos cis asociados a la respuesta a inductores [4]. Por su parte, en el cloroplasto se ha sugerido la presencia de genes con potencial de ser inducidos [5], pero hasta el momento no se ha caracterizado algún promotor inducible en este organelo. Así mismo, el estudio de la expresión de genes del cloroplasto que presenten elementos reguladores cis asociados a la inducción génica, puede servir de punto de partida para seleccionar promotores con potencial de ser inducibles en sistemas recombinantes. Por otra parte, en C. reinhardtii se han encontrado dos tipos de promotores: el promotor típico bacteriano σ70, que en bacterias dirige la expresión de genes ribosomales y es un promotor fuerte [6], y los promotores que se caracterizan por la pérdida del elemento cis TATAATAT; este tipo de promotor se definió inicialmente para el gen atpb de C. reinhardtii [6], y al parecer es un promotor común en los genes que codifican proteínas que participan en la fotosíntesis en el genoma del cloroplasto. En este sentido, el análisis in silico de promotores de genes del cloroplasto en esta microalga contribuiría a la caracterización de promotores que aún no han sido estudiados, así como al conocimiento de los elementos cis presentes en sus secuencias que posiblemente se encuentren asociados al inicio de la transcripción génica. Por todo lo anterior, en este trabajo se propone por una parte, el análisis in silico de promotores de genes del cloroplasto con el fin de investigar su potencial de ser inducibles, así como evaluar este potencial mediante el análisis de la expresión de estos genes. Por otra parte, se plantea el análisis in silico de promotores de genes del cloroplasto que se encuentren parcialmente o no caracterizados, así como la evaluación de la expresión de los genes, con el fin de contribuir al estudio de promotores que pudieran ser usados en el futuro para la producción de PRs. Metodología. Inicialmente se llevó a cabo un análisis in silico a la región promotor + 5 no traducible (P+5 UTR) de genes del cloroplasto de C. reinhardtii utilizando el programa bioinformático PLACE [7,8], y se seleccionaron aquellos genes que en su región promotora presentaron un número considerable de elementos cis con posible respuesta a inductores de la expresión génica. Por otra parte, se usó el programa bioinformático PLACE [7,8] en conjunto con el programa BPROM (http://www.softberry.com) para llevar a cabo la caracterización de los genes del cloroplasto de C. reinhardtii, y a partir de los resultados obtenidos se seleccionaron aquellos genes que presentaron en su región P+5 UTR elementos cis ubicados, dentro de la secuencia, en regiones similares a los elementos cis de los promotores de los genes de C. reinhardtii parcial o totalmente caracterizados. Se diseñaron oligonucleótidos a partir de la secuencia del genoma del cloroplasto de C. 269

271 reinhardtii tomada del banco de genes del National Center for Biotechnology Information (NCBI), con número de acceso BK La extracción de ADN y ARN se realizó empleando el protocolo modificado de Dellaporta y colaboradores (1983), y el estuche comercial de extracción de ARN GE Healthcare (Illustra RNAspin Mini RNA Isolation Kit), respectivamente. El análisis de la expresión de los genes del cloroplasto se está llevando a cabo empleando la técnica de RT-PCR semicuantitativa. Resultados y discusión. Se llevó a cabo un análisis in silico a la región P+5 UTR de 12 genes del cloroplasto de C. reinhardii, y a partir de los resultados obtenidos se seleccionaron como candidatos aquellos que presentaron un número considerable y variado de elementos cis con posible respuesta a inductores de la expresión génica (tabla 1 y 2). En las tablas 1 y 2 se presenta un resumen de algunos elementos cis que son de interés particular para los objetivos de este estudio. Los elementos cis asociados a la respuesta a citocininas podrían estar involucrados en el desarrollo del cloroplasto, y en la formación y acumulación de la clorofila como se ha observado previamente en plantas superiores [9]. La presencia de elementos cis asociados a la respuesta a luz, confirma hasta cierto punto, el gran efecto que tiene la luz en la regulación de la transcripción génica en el metabolismo de organismos fotosintéticos [10]. Dentro de estos, el elemento cis CURE, observado en la región P+5 UTR (ver tabla 1), es de particular interés debido a que en estudios previos se ha demostrado que su presencia en la región promotora del gen nuclear cyc6 de esta microalga induce un aumento en la expresión del gen ante la presencia de níquel (Ni) o ausencia de cobre (-Cu) en el medio de cultivo. Así mismo, debido a que el núcleo ejerce un gran control sobre la expresión de los genes del cloroplasto, era probable que los elementos cis encontrados estuvieran asociados a la inducción del gen y que respondieran ante el inductor correspondiente, ya que la base de datos empleada en el análisis bioinformático está basada en elementos cis nucleares. Por tanto, era de esperarse que los genes psbc, psbd y rpl16 presentaran una inducción similar o parecida; sin embargo, como se puede ver en la figura 1 y 2, al llevar a cabo el análisis de la expresión de estos genes a las concentraciones de inducción reportadas para el gen nuclear cyc6 (50µM y 75µM de NiCl 2 ) no se presentó el aumento esperado en la expresión de los mismos. Así mismo, se observó la presencia de lisis celular a la concentración de 75µM de NiCl 2, lo cual, de acuerdo con lo reportado previamente, podría ser un efecto de una alta concentración de níquel en el medio de cultivo [4]. Tabla 1. Resultados de la búsqueda de elementos cis en genes del cloroplasto y núcleo de C. reinhardtii (PLACE). Promotor + 5 UTR del gen Citocinina Elemento cis Ni, -Cu CuRE Luz, AS GT-1 ARR1 POR rpl psbc psbd *cyc *Control del experimento. Figura 1. RT-PCR de rpl16, psbc y psbd del cloroplasto. M=Marcador de peso molecular (1kb), T0= Sin tratamiento, T50= 50µM de NiCl 2, +RT= ADNc, -RT= Control negativo (sin RT), ADNg= Control positivo. Figura 2. RT-PCR de rpl16, psbc y psbd del cloroplasto. M=Marcador de peso molecular (1Kb), T0= Sin tratamiento, T75= 75µM de NiCl 2, +RT= ADNc, -RT= Control negativo (sin RT), ADNg= Control positivo. 270

272 Tabla 2. Resultados de la búsqueda de elementos cis en genes del cloroplasto de C. reinhardtii (PLACE). Promotor + 5 UTR del gen Elemento cis Citocinina Auxina, AS Luz, AS ARR1 POR ASF-1 GT-1 atpa chll chln chlb AS W-box Otros elementos cis de interés particular observados fueron aquellos asociados a la respuesta a ácido salicílico (AS) (tabla 2), los cuales podrían estar asociados al incremento en los niveles de los pigmentos y la tasa fotosintética [11]. En cuanto a esta observación, ya se están realizando los experimentos de RT-PCR semicuantitativa para el análisis de la expresión de los genes atpa, chll, chln y chlb en presencia de AS en el medio de cultivo. Por otra parte, se está llevando a cabo la caracterización de la región P+5 UTR de los genes de los cuatro complejos fotosintéticos, así como de otros genes del cloroplasto, y de acuerdo a los resultados que se obtengan se elegirán los genes que serán empleados para un análisis posterior de la expresión génica, y de ésta forma comparar la expresión de estos genes con respecto a la expresión de genes cuyos promotores han sido empleados en la síntesis de PRs en esta microalga. Conclusiones. El análisis de la expresión de los genes psbc, psbd y rpl16 en presencia de NiCl 2 en el medio de cultivo no presentó el aumento esperado en la expresión génica, lo que sugiere que para los promotores de estos genes del cloroplasto no existe una relación entre el inductor y los elementos cis identificados como responsivos a este mismo inductor en promotores del núcleo. Sin embargo, todavía se está realizando el análisis de la expresión de los genes atpa, chll, chln y chlb en presencia de AS en el medio de cultivo, para determinar si sus promotores responden a esta sustancia como inductor. Por tanto, aún queda por determinar si existe o no una relación entre los elementos cis previamente identificados y la inducción por AS. Por otro lado, está en proceso la caracterización in silico de promotores del cloroplasto, así como el análisis de expresión de los genes que regulan, con el fin de contribuir al estudio de promotores alternativos en la producción de PRs. Agradecimientos. Al CONACYT por la beca de maestría No otorgada a Melissa Casais, al financiamiento del proyecto de ciencia básica No Al CICY por las facilidades otorgadas para la realización de este proyecto. A la Q.B.A. Ileana C. Borges Argáez por el apoyo técnico. Bibliografía. 1. Manuell A., Beligni M., Elder J., Siefker D., Tran M., Weber A., McDonald T. y Mayfield S. (2007). Robust expression of a bioactive mammalian protein in Chlamydomonas chloroplast. Plant Biotechnology Journal.5: Sun M., Qian K., Su N., Chang H., Liu J. y Chen G. (2003). Foot-and-mouth disease virus VP1protein fused with cholera toxin B subunit expressed in Chlamydomonas reinhardtii chloroplast. Biotechnol Lett. 25: Su Z., Qian K., Tan C., Meng C. y Qin S. (2005). Recombination and heterologous expression of allophycyanin gene in the chloroplast of Chlamydomonas reinhardtii. Acta Biochim Biophys Sinica. 37: Ferrante P., Catalanotti C., Bonente G. y Giuliano G. (2008). An optimized, chemically regulated gene expression system for Chlamydomonas. PLoS ONE. 3(9): e Lilly J., Maul J. y Stern D. (2002). The Chlamydomonas reinhardtii organellar genomes respond transcriptionally and post-transcriptionally to abiotic stimuli. Plant Cell. 14: Klein U., De Camp J. y Bogorad L. (1992). Two types of chloroplast gene promoters in Chlamydomonas reinhardtii. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 89: Higo K., Y. Ugawa, M. Iwamoto y T. Korenaga (1999). Plant cis-acting regulatory DNA elements (PLACE) database. Nucleic Acids Research. 27(1): Prestridge D. (1991). SIGNAL SCAN: A computer program that scans DNA sequences for eukaryotic transcriptional elements. CABIOS. 7: Haberer G. y Kieber J.J. (2002). Cytokinins: New Insights into a Classic Phytohormone. Plant Physiology. 128: Chattopadhyay S., Puente P., Deng XW., Wei N. (1998). Combinatorial interaction of light-responsive elements plays a critical role in determining the response characteristics of light-regulated promoters in Arabidopsis. The Plant Journal. 15(1): Hayat S., Ali B., Ahman A. (2007). Salicylic acid: Biosynthesis, Metabolism and Physiological Role in Plants. A Plant Hormone

273 BARROS CLOACALES COMO FUENTE DE NUTRIENTES PARA EL CULTIVO MASIVO DE NANNOCHLOROPSIS OCULATA (DROOP) HIBBERD Pérsico, M. M.*, Beligni, V, Bambill, G., Lucero, M., Saubidet, A. Universidad Tecnológica Nacional. Calle Buque Pesquero Dorrego 281, Puerto, Mar del Plata, Argentina, , Palabras clave: microalgas, Nannochloropsis, barros cloacales, biodiesel Introducción Los medios de cultivo alternativos a los medios químicos tradicionales desarrollados para el crecimiento masivo de microalgas están basados en su mayoría en subproductos de industrias, en cuya composición se encuentra una fuente de carbono, nitrógeno, fósforo y microelementos. En la actualidad son utilizadas harinas de pescado, soja, lombriz de tierra, gallinaza, extractos de excretas de vaca y extractos de macroalgas entre otros. Se han probado tratamientos con ensilado biológico de pescado que han resultado eficaces como medio de cultivo para Nannochloropsis oculata en condiciones de autotrofia y mixotrofia [1]. En el presente trabajo se propone utilizar una solución de barros cloacales primarios (SBC) para el cultivo masivo en invernadero de Nannochloropsis oculata, como fuente alternativa de carbono, nitrógeno y fósforo, logrando reducir así los costos operativos y con prácticas amigables con el medio ambiente. Esta microalga marina fue seleccionada para este estudio por su alto contenido de lípidos aptos para biodiesel [2] y su buena adaptación al cultivo exterior [3]. Materiales y Métodos Los cultivos de N. oculata se realizaron bajo un invernadero destinado al cultivo masivo de microalgas marinas. Este invernadero sencillo, de estructura metálica, parabólico, de 2,60 metros de altura de cumbrera, 6 metros de ancho en una sola nave y 12 metros de longitud construido con tubo de acero galvanizado de 1 pulgada de diámetro, posee sistema de ventilación cenital superior mediante abertura en laterales opuestos. La cobertura es de polietileno transparente de 200 micrones de espesor para techo y laterales; el piso es de cemento alisado (Figura 1). Los recipientes utilizados en las experiencias fueron tanques redondos de PRFV de 300 litros de capacidad y 1 metro de diámetro. Los cultivos se realizaron en volúmenes de 200 litros, por duplicado. El agua de mar fue obtenida del sistema de refrigeración de una Planta termoeléctrica cercana. La toma de agua de mar consiste de una Bomba centrífuga de acero inoxidable de 2 HP y una manguera de impulsión de polietileno de 2½ pulgada de diámetro por 328 metros de longitud, utilizándose dos tanques de decantación de 1200 litros de capacidad cada uno. Figura 1. Invernadero para el cultivo masivo de microalgas marinas de la Universidad Tecnológica Nacional, Mar del Plata, Argentina El sistema de tratamiento del agua consta de dos filtros mecánicos de arena de 0,75 m 2 de área filtrante impulsados por una bomba centrífuga de 0,75 HP y filtros de cartucho de polietileno de 25 y 10 micrones. Se cuenta con un Blower ó Bomba de aire trifásica de 3 HP, de 120 m 3 /h de caudal. El agua es reservada en tanques de 2500 litros dentro del invernadero, donde se prepara a la salinidad deseada (28-30 %o para esta especie) y se esteriliza por cloración a 20ppm. 272

274 Los barros cloacales utilizados en este trabajo para la preparación del medio de cultivo a testear fueron obtenidos de la Planta de Pretratamiento de Efluentes cloacales de la ciudad de Mar del Plata, Buenos Aires, Argentina. Los barros primarios se obtienen a través de la separación de sólidos mediante cribas de 0,5mm y deshidratación al ser retenidos por compactación, generando toneladas diarias. El tratamiento control (TC), medio de cultivo de origen inorgánico simplificado y probado ya para el cultivo masivo de esta especie consistió en agua de mar enriquecida con nitrato de sodio, urea y fosfato; el aporte de micronutrientes, a partir de la solución Clewat 32, a una concentración de 5g.L-1 Tabla 1. Composición del Tratamiento Control (TC) Componente Nitrato de sodio (g/l) Fosfato de sodio (g/l) Tratamiento control/litro agua de mar 100 0,1 10 0,01 Materia % 79,2 2,0 orgánica C.O.T. gc/kg 395,8 9,8 C.S.A. gc/kg 71,3 12,2 N.T.K. gn/kg 19,4 2,3 Nitratos( NO - 3 ) Fósforo total Urea (g/l) 15 0,015 Clewat-32 (g/l) 5 0,005 Agua dulce (l) 1 gno3-0,05 0,06 /kg gp/kg 5,10 0,66 Tabla 2. Composición de los barros primarios de Mar del Plata Los análisis físico-químicos y metodología utilizada en la caracterización de los barros primarios fueron realizados por Peralta et al [4]. La composición de los principales nutrientes de los barros cloacales primarios se presenta en la Tabla 2. El medio de cultivo a testear, la solución de barros cloacales (SBC), se preparó con 200 gramos de barros cloacales primarios por litro de agua dulce; se mezcló bien y se dejó reposar por varias horas, para luego ser filtrada varias veces hasta obtener una solución clara. La misma fue esterilizada en autoclave. Se determinó sobre la base de la composición la dosis de SBC a emplear, según el medio control. Así se enriqueció con 10 ml de SBC el litro de agua de mar para el cultivo de N. oculata. Las experiencias se realizaron en otoño del Los cultivos fueron de tipo batch, hasta alcanzar la fase de crecimiento estacionaria (a partir del día 12). La luz utilizada fue natural y la temperatura no controlada, impuestas por las condiciones ambientales dentro del invernadero. La aireación fue constante; la provisión de dióxido de carbono se realizó cuando los valores de ph fueron superiores a 9, ya que el rango óptimo de crecimiento se encuentra entre 7-9 [1]. Se registraron la temperatura ambiental, la del invernadero, la de los cultivos, la intensidad luminosa fuera y dentro del invernadero y el ph. Se tomaron muestras el día de cultivo 12, para realizar los análisis de clorofila-a y perfiles de ácidos grasos, en el tratamiento control y en el de barros cloacales. Todos los días se determinó la densidad celular (Nº células.ml -1 ) de cada uno de las réplicas de los tratamientos, utilizando una cámara de Neubauer de 0,1mm de profundidad. La densidad inicial de los cultivos fue cercana a 20 millones de células/ml. Esta densidad inicial fue elegida sobre la base de experiencias previas en invernadero con iguales volúmenes de cultivo. El conteo se realizó hasta llegar a la fase estacionaria. El día de cultivo 12 se tomaron muestras de los tanques de cultivo de ambos tratamientos. Las células fueron cosechadas mediante floculación con 20 ppm de policloruro de aluminio y centrifugación a 2000 rpm por 5 minutos. La clorofila-a y los carotenoides fueron extraídos en dos volúmenes de acetona en hervor durante 15 minutos. El contenido de ambos pigmentos fue determinado mediante espectrofotometría a 665 nm (clorofila-a) y 450 nm (carotenoides) y calculado mediante ecuaciones tomadas de Jeffrey and Humphrey [5]. Los lípidos celulares fueron extraídos mediante el método de Bligh and Dyer [6] y cuantificados mediante gravimetría. Para la obtención de perfiles de ácidos grasos, los aceites fueron transesterificados con

275 moles en exceso de metanol con respecto a la masa de aceite presente, a 70ºC durante una hora con agitación enérgica. La fase del aceite con los ácidos grasos esterificados fue separada mediante centrifugación a 2000 rpm durante 5 minutos y analizada mediante cromatografía gaseosa en un cromatógrafo Perkin Elmer Clarus 480. Resultados y discusión En la Figura 2 se muestra el crecimiento de los cultivos de N. oculata promedio en el tratamiento Control (TC) y en el de barros cloacales (TBC). En ambos tratamientos las densidades celulares máximas promedio alcanzadas fueron similares: 91,5 (σ= 4,95) y y 95,4 (σ= 6,93) millones de células por mililitro, respectivamente. densidad celular (millones de células.ml-1) tiempo (días) TC TBC Figura 2. Curvas de crecimiento de Nannochloropsis oculata en el tratamiento control (TC) y en la solución de barros cloacales (TBC). los cultivos no recibieron un suministro de dióxido de carbono de manera continua. Los registros de temperaturas máximas en el exterior y en el invernadero se muestran en la Figura 3. Las mínimas registradas correspondieron a 8,6 ºC en el exterior y 10,1 ºC en el invernadero. Las temperaturas de los cultivos estuvieron comprendidas en el intervalo 13,4-21,6 promedio y fueron similares en todas las réplicas. Los valores máximos de intensidad luminosa en el exterior fueron superiores a lux y en el invernadero lux (día 2). En general todos los días fueron soleados, con mínimos de lux en el exterior y lux en el invernadero (día 7, lluvioso), como se observa en la Figura 6. Intensidad solar (lux) tiempo (días) Intensidad luz exterior Intensidad luz invernadero Figura 6. Intensidad luminosa del ambiente y dentro del invernadero durante la experiencia Tabla 3. Análisis cuantitativo de pigmentos (clorofila-a y carotenoides) en los tratamientos control (TC) y barros cloacales (TBC) Temperatura ºC tiempo (días) Tamb Tinv Figura 3. Temperaturas máximas ambientales y del invernadero durante el tiempo de cultivo Las regresiones lineales obtenidas de las curvas de crecimiento de ambos tratamientos muestran pendientes similares, siendo para TC 6,0649 millones de células ml -1 día -1 y 5,9559 millones de células ml -1 día -1 para TBC. Estos valores fueron superiores a los esperados, teniendo en cuenta que en esta experiencia Pigmentos (mg/g peso seco) Carotenoides Clorofila-a Control (TC) 13,92 32,19 Barros (TBC) 15,1 30,89 La concentración de clorofila-a y carotenoides en ambos tratamientos no muestra diferencias significativas (Tabla 3). Además, la visualización de las células bajo microscopio evidenció que ambos tratamientos rinden células normales y homogéneas en su tamaño. Estos resultados nos permiten afirmar que ambos medios de cultivo lograron suministrar condiciones adecuadas para el desarrollo de N. oculata y que la SBC no constituyó una fuente de estrés. 274

276 La composición de ácidos grasos fue similar entre los tratamientos TC y TBC (Tabla 4). Sólo se observaron diferencias significativas en los porcentajes de los ácidos palmitoleico (16:01), esteárico (18:0) y oleico (18:01). La composición de ácidos grasos obtenida se encuentra de acuerdo a lo reportado en la literatura para N. oculata; los factores que afectan la acumulación de lípidos, principalmente TAG, son la temperatura, intensidad luminosa, ph, disponibilidad de nutrientes (particularmente nitrógeno y fósforo) y edad del cultivo [7]. Esto está de acuerdo con análisis de muestras de cultivos provenientes de otras estaciones del año, que mostraron cambios en los porcentajes de los distintos ácidos grasos similares a los observados en la literatura. Experiencias similares al presente trabajo realizadas en otras estaciones mostraron un crecimiento de N. oculata mayor para TBC que para TC (datos no mostrados). Dado que N. oculata puede crecer en condiciones mixotróficas, estos resultados sugieren que la SBC puede suministrar diferentes formas de carbono orgánico utilizable que aumentan el crecimiento en determinadas condiciones ambientales. Tabla 4. Composición de ácidos grasos de N. oculata para tratamientos TC y TBC. Composición (% del total) Acido graso Control Barros (TC) (TBC) 11: : : : : : : : : : : : : : : : : : Otros Conclusiones Los resultados obtenidos sugieren que la solución de barros cloacales puede ser utilizada como fuente de nutrientes alternativa para la producción de biomasa de Nannochloropsis oculata. Se reducen así los costos operativos del cultivo masivo y se realiza un manejo amigable con el medio ambiente. El uso de un invernadero sencillo, temperatura y luz natural permitieron generar condiciones ambientales adecuadas para el crecimiento de esta especie. Se han llevado a cabo similares experiencias en otras épocas del año en condiciones ambientales diferentes, que serán analizadas en conjunto con los resultados de este trabajo. Agradecimientos Deseamos agradecer a los estudiantes avanzados de la Tecnicatura en Acuicultura y Procesamiento Pesquero de la UTN Mar del Plata Nahuel Zanazzi, Mariano Moris y Enzo Tranier, por su aporte para el desarrollo de este trabajo. Bibliografía 1. Sánchez Torres H, Juscamaita J, Vargas J Crecimiento mixotrófico de la microalga Nannochloropsis oculata Eustigmatales: Monopsidaceae en ensilado biológico de pescado. Biologist (Lima). Vol. 6 (2): Chisti Y Biodiesel from microalgae. Biotechnology Advances. 25: López A, Muller M, Boccanfuso J Producción masiva de la microalga Nannochloropsis oculata en tanques exteriores. Informe Técnico INIDEP Nº 3, Mar del Plata. Argentina. 8pp. 4. Peralta E, González R, Von Haeften G, Comino A, Gayoso G, Vergara S, Genga G, Scagliola M Experiencia piloto de compostaje de barros primarios cloacales de Mar del Plata. Gerencia de calidad OSSE Mar del Plata. Argentina. 20pp. 5. Jeffrey S.W, Humphrey G.F New Spectrophotometric equations for determining chlorophylls a, b, c1 and c2 in higher plants, algae, and natural phytoplankton. Biochem. Physiol. Pflanz. 167: Bligh E G, Dyer W J A rapid method of total lipid extraction and purification. Can. J. Biochem. Physiol. 37: Hu Q, Sommerfeld M, Jarvis E, Ghirardi M, Posewitz M, Seibert M, Darzins A Microalgal triacylglicerols as feedtocks for biofuel production: perpectives and advances. The Plant Journal. 54:

277 CINÉTICA DE BIOSORCIÓN DE FLUORUROS CON RESIDUOS DE GUAYABA (Psidium guajava) Y TAMARINDO (Tamarindus indica) EN SOLUCIONES ACUOSAS Ruth Alfaro Cuevas Villanueva 1 *, Selene Anaid Valencia Leal 1, Julio César Orantes Ávalos 2, Raúl Cortés Martínez 3 1 Instituto de Investigaciones Químico Biológicas, 2 Facultad de Ingeniería Civil. 3 Facultad de Químico Farmacobiología, *Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Edif. B1, C.U., Morelia, Michoacán, México, +52 (443) ext. 127, Palabras clave: Biosorción, Cinética, Fluoruros. Introducción. El agua es uno de los compuestos esenciales para la subsistencia de todas las formas de vida; sin embargo, su disponibilidad para el consumo humano es limitada. Aunado a ello, la calidad con que ésta es suministrada a la población es un factor de riesgo para la salud. Particularmente, la contaminación por fluoruros (F - ) disueltos en agua subterránea destinada al consumo humano es un problema epidémico en el mundo, ya que varios países han reportado la severidad de la ingestión de agua con fluoruros, entre ellos México [1]. La Organización Mundial de la Salud (WHO) recomienda una concentración máxima para los fluoruros, adoptada por la normatividad mexicana, de 1.5 mg/l, aunque el organismo internacional está considerando reducir aún más este límite, por sus efectos nocivos. Además, otro factor de riesgo en el consumo de F - son la ingesta y uso de sal fluorada, pastas dentales, algunas bebidas y jugos embotellados y algunas variedades de café y té [2-3]. El consumo en concentraciones mayores a la norma, causa problemas de fluorosis dental y esquelética, desarrollando una mayor susceptibilidad a enfermedades renales y cáncer, así como afectación al desarrollo del cerebro humano, reduciendo, entre otros efectos, el coeficiente intelectual (IQ) de niños en edad escolar [1]. Por ello, es importante desarrollar e implementar tecnologías de tratamiento que sean eficientes y económicamente factibles para su remoción de las aguas. El proceso de biosorción utilizando materiales de bajo costo obtenidos a partir de desechos agroindustriales puede ser efectivo para combatir este problema. Estos materiales de origen biológico, llamados biosorbentes, generalmente son biomasas vivas o muertas de microorganismos como bacterias, hongos, algas y levaduras; así como materiales de desecho de productos agrícolas, como cáscaras y huesos de frutos que se aprovechan comercialmente y generan una gran cantidad de material que puede llegar a usarse como adsorbente en procesos de remoción de este varios tipos de contaminantes. Dentro de los biosorbentes que se han utilizado para el tratamiento de aguas con altas concentraciones de arsénico y flúor se encuentran: el aserrín de pino, lirio acuático, cáscaras de naranja, microalgas, semillas de tamarindo, fibra de coco, etc. [4]. El objetivo de este trabajo fue evaluar la cinética de remoción de fluoruros de soluciones acuosas con residuos provenientes de productos agrícolas, con el propósito de habilitar dichos residuos como biosorbentes en operaciones de adsorción para el tratamiento de aguas con concentraciones elevadas de fluoruros. Metodología. Para llevar a cabo lo anterior, se colectaron semillas de guayaba y cáscaras de tamarindo como residuos provenientes de una industria productora de dulces a base de pulpas de frutas, y se sometieron a un pretratamiento para eliminar impurezas, donde los materiales fueron lavados, secados y tamizados; posteriormente, se seleccionó un tamaño de partícula apropiado (1mm aprox.) para la realización de los experimentos de cinética de sorción. Además, estos materiales fueron sometidos a una modificación con hierro, de acuerdo a un método reportado previamente [5], para determinar el efecto que puede tener la modificación de su superficie en la velocidad de biosorción. Para determinar la cinética de biosorción de fluoruros en residuos de guayaba y tamarindo, se realizaron experimentos de contacto tipo lote con soluciones de fluoruro de sodio (NaF) a 5 mg/l; para lo cual, se tomaron 50 ml de solución y se agregaron 0.5 g de cada biosorbente, por separado, agitando a dos velocidades diferentes (60 y 100 rpm) para determinar el efecto de este parámetro sobre la cinética de biosorción. Se tomaron lecturas de fluoruros a diferentes tiempos de contacto hasta que la concentración no presentó cambios significativos. 276

278 Este procedimiento se llevó a cabo por triplicado para determinar su reproducibilidad. Lo anterior se llevó a cabo con el propósito de obtener el tiempo en el cual se alcanza el equilibrio del proceso para ambos biosorbentes. La concentración de fluoruros removida por los dos tipos de biosorbentes fue calculada a partir de la concentración inicial de la solución, utilizando la siguiente ecuación:. (1) Resultados y discusión. Las figuras 1 y 2 muestran los datos experimentales de cinética de biosorción de F - en semillas de guayaba y cáscaras de tamarindo, respectivamente, a diferentes velocidades de agitación. Para el caso de las semillas de guayaba (Fig. 1), el tiempo al cual se alcanza el equilibrio de sorción es de aproximadamente 100 min para 60 rpm de agitación; sin embargo, se observa que la cinética de biosorción es ligeramente más rápida cuando se aumenta la velocidad de agitación desde 60 hasta 100 rpm; además, se observa también que el porcentaje de remoción de F - aumenta conforme se incrementa la velocidad de agitación. Esto puede deberse a que una mayor agitación facilita el contacto apropiado entre los iones F - en solución y los sitios activos de adsorción en la biomasa y, por lo tanto, se promueve una transferencia efectiva de los iones de adsorbato hacia el adsorbente [6] F e d n25 ió c o m20 re % Tiempo (min) 60 rpm 100 rpm Figura 1. Cinética de biosorción de fluoruros en semillas de guayaba a diferentes velocidades de agitación. Sin embargo, para el caso de la biosorción con cáscaras de tamarindo (Fig. 2) los resultados no son favorables para la remoción de F -, ya que se observa que el proceso se revierte conforme transcurre el tiempo de contacto. Es decir, se presenta cierto grado de desorción del adsorbato en este biosorbente. Incluso, para la velocidad de agitación de 100 rpm, la biosorción es casi instantánea, pero la desorción de F - se presenta también en los primeros 30 min de contacto. Estos resultados indican que este material puede utilizarse con una buena eficiencia, solamente a velocidades moderadas de agitación (60 rpm) y únicamente en tiempos de contacto entre min F e30 d n ió 25 c o m20 re e d15 % Tiempo (min) 60 rpm 100 rpm Figura 2. Cinética de biosorción de fluoruros en cáscaras de tamarindo a diferentes velocidades de agitación. Los resultados de la cinética de biosorción en los materiales modificados con hierro se presentan en la figura 3 para las semillas de guayaba y las cáscaras de tamarindo. En este caso, las pruebas de biosorción se realizaron sólo para la velocidad de agitación de 100 rpm. Puede observarse un comportamiento similar respecto a los materiales sin modificar, donde las semillas de guayaba presentan resultados favorables para la biosorción y desfavorables en el caso de las cáscaras de tamarindo. El tiempo al cual se alcanza el equilibrio de biosorción en las semillas de guayaba es de aproximadamente 30 min, lo cual indica que el proceso es más rápido en este material modificado. Sin embargo, se puede notar claramente que el porcentaje de remoción en las semillas de guayaba disminuye significativamente, lo cual puede deberse a que los sitios activos para la biosorción de F- en el biosorbente pueden estar siendo ocupados por los complejos de hierro formados y adsorbidos en la superficie del biosorbente. Esto sugiere que la modificación con hierro realizada bajo estas condiciones experimentales no mejora la capacidad de biosorción de F -, aún cuando se ha reportado que 277

279 los compuestos de hierro tienen gran afinidad por los iones F - en procesos de adsorción [7]. En la biosorción con cáscaras de tamarindo modificadas con hierro, se presenta una remoción casi instantánea, pero la desorción de los iones F - de este material se presenta también de manera rápida (Fig. 3) por lo que no se considera que este material sea favorable para la remoción de fluoruros de soluciones acuosas. % de remoción de F Tiempo (min) Guayaba Tamarindo Figura 3. Cinética de biosorción de fluoruros en semillas de guayaba y cáscaras de tamarindo modificadas con hierro. Se puede considerar que la cinética de biosorción de fluoruros en solución acuosa por medio de las semillas de guayaba modificadas y sin modificar es relativamente rápida, ya que se han reportado tiempos de equilibrio más elevados para distintos materiales adsorbentes los como residuos de óxidos de hierro, que presentan un tiempo de equilibrio de 48 h, el hidróxido férrico granular con un tiempo de 24 h, e incluso otros biosorbentes como el lirio acuático (Eichornia crassipes) que presenta un tiempo de equilibrio de 4 h [8-10] Conclusiones. A partir de estos resultados se puede concluir que la cinética de biosorción en semillas de guayaba modificadas con hierro y sin modificar es relativamente rápida, lo cual puede favorecer su aplicación como un material biosorbente en la remoción de fluoruros de soluciones acuosas. Sin embargo, las cáscaras de tamarindo no son un buen biosorbente para la remoción de estos iones, ya que presentan una desorción rápida y porcentajes de remoción bajos, aún cuando se modificó su superficie con hierro. Agradecemos el apoyo financiero brindado por la Coordinación de la Investigación Científica de la UMSNH, proyecto ; así como la asistencia técnica de B. Villalobos Castañeda. Bibliografía. 1. Ortega-Guerrero, M.A. (2009). Presencia, distribución, hidrogeoquímica y origen de arsénico, fluoruro y otros elementos traza disueltos en agua subterránea, a escala de cuenca hidrológica tributaria de Lerma- Chapala, México. Rev. Mex. Cien. Geol. 26(1): Hurtado-Jiménez R. y Gardea-Torresdey J. (2005). Estimación de la exposición a fluoruros en Los Altos de Jalisco, México. Sal. Púb. Méx. 47(1): Ozsvath, D.L. (2009). Fluoride and environmental health: a review. Rev. Environ. Sci. Biotech. 8: Murugan M. y Subramanian E. (2006). Studies on defluoridation of water by Tamarind seed, an unconventional biosorbent. J. Wat. Health., 4(4): Dupont L., Jolly G. y Aplincourt M. (2007). Arsenic adsorption on lignocellulosic substrate loaded with ferric ion. Environ. Chem. Lett., 5: Ahalya N., Kanamadi R.D., Ramachandra T.V. (2005). Biosorption of chromium (VI) from aqueous solutions by the husk of Bengal gram (Cicer arientinum). Electron. J. Biotechn., 8: Tsai C.Y. y Liu J.C. (1999). Fluoride removal from water with iron-coated spent catalyst. J. Chin. Inst. Env. Eng., 9(2): Chang C.C., Huang Y.H. y Chen H.T. (2010). Adsorption thermodynamic and kinetic studies of fluoride aqueous solution treated with waste iron oxide. Sep. Sci. Technol., 45(3): Tang Y., Guan X., Wang J., Gao N., McPhail M.R., Chusuei C.C. (2009). Fluoride adsorption onto granular ferric hydroxide: Effects of ionic strength, ph, surface loading, and major co-existing anions. J. Hazard. Mat., 171: Sinha S., Pandey K, Mohan D. y Singh K.W. (2003). Removal of fluoride from aqueous solutions by Eichhornia crassipes biomass and its carbonized form. Ind. Eng. Chem. Res., 42: Agradecimientos. 278

280 AUMENTO EN LA ACTIVIDAD DE LACASA MEDIANTE LA ADICIÓN DE DIVERSOS COMPUESTOS EN Trametes sp. RVAN12 Rojas Verde Ma. Guadalupe 1, Garza García Andrés Adrián 1, Solís Rojas Carlos 1, Flores González María del Socorro 1, Arévalo Niño Katiushka 1 * *1 Instituto de Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas, UANL., Pedro de Alba Esq. Manuel L. Barragán, Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N. L. Tel.: Ext y 7300, Palabras clave: Inducción, Lacasa, Trametes sp. Introducción. Los basidiomicetos son un grupo muy extenso de microorganismos, dentro de ellos destacan los hongos de pudrición blanca, los cuales son capaces de producir enzimas lignolíticas entre ellas la lacasa, lignino peroxidasa y manganeso peroxidasa [1]. De ellas, la que se encuentra presente en la mayoría de los hongos es la lacasa Las condiciones de cultivo, temperatura, ph, substrato así como la adición de compuestos favorecen de forma significativa la producción de esta enzima. Debido a la alta inespecificidad que presenta la lacasa, lo cual la hace atractiva para diversas aplicaciones en el área ambiental, es que se continua la búsqueda no solo de hongos sobreproductores si no también que respondan de forma positiva a la presencia de compuestos que van desde metales como el cobre y cadmio hasta compuestos arómaticos como la xilidina, el alcohol veratrilo, algunos de ellos con estructuras similares a la lignina [2]. Estos compuestos son denominados inductores, aunque el efecto de los mismos puede ser la inducción de la lacasa y/o el incremento en la actividad de la misma. Diversos estudios realizados con especies de Trametes han determinado que estos responden favorablemente al cobre, xilidina, entre otros, sin embargo esta respuesta es dependiente de la cepa en cuestión. Por tal motivo, el objetivo principal del presente trabajo fue determinar el efecto de la presencia de cobre, xilidina y alcohol veratrilo (inductores), a diferentes concentraciones así como la combinación de los mismos en la actividad enzimática de lacasa. Metodología. Químicos. El ABTS [ácido 2,2 azino-bi-(3- etilenbenztiazolin sulfónico)] fue adquirido en AMRESCO. El resto de los reactivos grado analítico fueron adquiridos en Sigma-Aldrich (St. Louis Missouri). Aislamiento. El hongo de pudrición blanca para este estudio fue Trametes RVAN12, aislado en Nuevo León por el Laboratorio 1 del Instituto de Biotecnología (FCB/UANL). El aislamiento se llevo a cabo cortando un fragmento del cuerpo fructífero y lavado con peróxido de hidrógeno al 3% y agua destilada estéril. Posterior a ello, se colocó en una placa petri con PDA a 30 ºC por 7 días. El cultivo se examinó diariamente por microscopía para verificar la presencia de fíbulas (estructura típica de la mayoría de los basidiomicetos), así como la ausencia de hongos contaminantes y de bacterias. El hongo aislado se resembro de forma rutinaria en PDA, incubado a 30 ºC por 7 días y almacenado a 4 ºC para usos posteriores. Inductores. Se utilizaron tres diferentes compuestos. Sulfato de cobre, cuyas concentraciones fueron: 0.1, 0.25, 0.5 y 1.0 mm; Xilidina, 0.5, 1.0, 2.5 y 5.0 mm; Alcohol veratrilo, 0.05, 1.0, 2.5 y 5.0 mm. Se esterilizaron por filtración utilizando una membrana de nitrocelulosa con un tamaño de poro de 45 µm. Los inductores a las diferentes concentraciones fueron adicionados a las 24 h de ser inoculados los matraces. Los ensayos se hicieron por triplicado. Producción de lacasa. Se inocularon con 5 fragmentos de micelio, matraces ErlenMeyer de 250 ml con 150 ml de medio de salvado de trigo, el cual contiene por litro: salvado de trigo, 45 g; Glucosa, 10 g; cloruro de amonio, 2.0 g; fosfato monobásico de potasio, 0.5 g; sulfato de magnesio heptahidratado, 0.5 g; cloruro de calcio, 0.5 g y cloruro de potasio, 0.5 g. El ph se ajusto a 5.0 con HC 1.0 M. El salvado de trigo se adquirió en la central de abastos de Nuevo León. Determinación de la actividad enzimática. El ensayo se llevó a cabo por espacio de 20 días. Se tomaron alícuotas de 1.5 ml, se centrifugaron por 20 min a 3500 rpm. La actividad de lacasa en el sobrenadante se determinó mediante la oxidación del ABTS en una mezcla de reacción que contiene 2 mm de ABTS en 279

281 buffer de acetato de sodio 200 mm a ph 5.0 con 100 µl de sobrenadante. La formación del catión se monitoreo espectrofotométricamente a 405 nm (ɛ 405 =3.6X10 4 M -1 cm -1 ), en un volumen total de 3 ml. Resultados y discusión. Después de resiembras periódicas para evitar la contaminación, se logró obtener un cultivo puro de RVAN12 (Figura 1). Hongo identificado de forma preliminar como Trametes sp. RVAN12. Con el Alcohol veratrilo también se obtuvo un efecto inductor en las cuatro concentraciones empleadas, con un incremento de 1.15 hasta 1.6 veces la actividad de lacasa con respecto al control. A 1.0 mm se alcanzó la mayor actividad con U/L (Figura 3) mm 0.5 mm 0.25 mm 0.1 mm Control Figura 1. Micrografía del aislado RVAN12 (100x). Se observa la ausencia de bacterias y hongos contaminantes. ( fíbulas). Actividad Enzimática (U/L) Tiempo (Días) Diversos reportes, indican que la inducción de la lacasa puede llevarse a cabo utilizando diversos substratos agroindustriales [3]. Estudios previos indican que la harina de soya, el germen y el salvado de trigo presentan un efecto inductor en la síntesis de la lacasa [4,5]. Aunado a ello, el uso de diversos compuestos, tales como el cobre pueden incrementar aun más esta actividad. Los resultados obtenidos en el presente trabajo, muestran un efecto positivo con el sulfato de cobre en comparación con el control. El incremento fue de 1.7 hasta 2.2 veces, siendo la mayor actividad a 1 mm con 31,066 U/L (Figura 2). El cómo el cobre incrementa o mejora la actividad de lacasa aun no se ha determinado del todo. Por un lado, se cree que está relacionado con un mecanismo de defensa contra el estrés oxidativo, lo que provoca un incremento en la síntesis de lacasa. Por otro lado, podría presentar un efecto en la síntesis de isoformas lo cual también estaría relacionado con el incremento en la actividad enzimática [6]. Estudios realizados han determinado un efecto favorable en la síntesis de la lacasa cuando se utilizan medios limitantes en carbono. Compuestos cuya estructura presente anillos aromáticos pueden llegar a incrementar de forma significativa la actividad enzimática en especies no solo de Trametes [7]. Figura 2. Producción de lacasa durante 20 días de fermentación en Salvado de Trigo por RVAN12, con Sulfato de Cobre como inductor. Actividad Enzimática (U/L) mm 1.0 mm 2.5 mm 5.0 mm Control Tiempo (Días) Figura 3. Producción de lacasa durante 20 días de fermentación en Salvado de Trigo por RVAN12, con Alcohol Veratrilo como inductor. La xilidina al igual que el sulfato de cobre y el alcohol veratrilo, es uno de los compuestos que más se han llegado a utilizar para incrementar la actividad de la lacasa. Los resultados obtenidos en el presente 280

282 trabajo indican que dos de las cuatro concentraciones utilizadas lograron un incremento de 1.4 a 1.6 veces la actividad de lacasa con respecto al control (Figura 4), para las concentraciones a 5.0 y 1.0 mm, respectivamente. En el caso de 0.5 y 25 mm el efecto fue negativo. Cuando las concentraciones son elevadas se llega a presentar un efecto tóxico en el microorganismo y ello mismo afecta la síntesis de lacasa [8]. Actividad Enzimática (U/L) mm 1.0 mm 2.5 mm 5.0 mm Control Tiempo (Días) Figura 4. Producción de lacasa durante 20 días de fermentación en Salvado de Trigo por RVAN12, con Xilidina como inductor. A ciertas concentraciones de xilidina se puede llegar a presentar un efecto tóxico, como lo han determinado diversos autores cuando el medio de cultivo empleado es basal. Sin embargo, cuando los medios de cultivo empleados son complejos, este efecto tóxico tiende a inhibirse. En base a los resultados obtenidos, se seleccionaron aquellas concentraciones en las cuales se obtuvo un incremento en la actividad de lacasa con respecto al control. Las concentraciones seleccionadas fueron a 1.0 mm para los tres inductores. Las mezclas utilizadas de alcohol veratrilo-cobre alcohol veratrilo-xilidina no presentaron un efecto positivo en la síntesis de lacasa. Sin embargo, la mezcla de cobre-xilidina si presentó un incremento de 3 veces con respecto al control y de dos veces con respecto a cada uno de los inductores por separado (Figuras 3 y 4). Esto ha sido demostrado por otros investigadores [9,10] previamente. Finalmente, la combinación alcohol veratrilo-cobrexilidina, presentó un incremento 5.5 veces la actividad dada por el control, presentando un efecto cooperativo cuando los tres inductores estuvieron presentes en el sobrenadante (Figura 5). Aun así, como se ha visto en estudios previos [11], cuando el cobre estuvo presente en un medio a base de harina de soya se presenta una caída abrupta de la actividad a las 48 h de alcanzar el máximo, lo anterior puede deberse a la presencia de proteasas las cuales también pueden llegar a verse favorecidas por el cobre presente en el medio de cultivo, sin embargo con el fin de determinar dicha aseveración serán necesarios estudios más específicos que permitan determinar por qué se presenta esa caída abrupta en la actividad, algo que también fue visto cuando estaban los tres inductores presentes en el medio de cultivo. Actividad Enzimática (U/L) Alcohol Veratrilo-Cobre Alcohol Veratrilo-Xilidina Control Tiempo (Días) Cobre-Xilidina Alcohol Veratrilo-Cobre-Xilidina Figura 5. Producción de lacasa durante 20 días de fermentación en Salvado de Trigo por RVAN12, con mezcla de inductores. Conclusiones. A partir de los resultados obtenidos, se puede concluir que la adición de los diferentes inductores, cobre, alcohol veratrilo y xilidina en los cultivos de Trametes sp. RVAN12 presentaron un incremento substancial en la actividad de lacasa en relación al cultivo control, dependiendo de la concentración empleada. Es necesario probar otros compuestos a diferentes concentraciones para incrementar aun mas dicha actividad de lacasa, así mismo y como se ha determinado por estudios previos, emplear tanto el microorganismo como sus sobrenadantes en el tratamiento de diversos efluentes. Optimizar el medio de cultivo, encontrando las concentraciones óptimas de las mezclas y la caracterización de la lacasa producida. 281

283 Agradecimientos. Este proyecto fue llevado a cabo gracias al financiamiento otorgado por PAICYT-UANL No.GCN y como parte del proyecto de Redes PROMEP No /09/1306. Bibliografía. 1. Wesenberg D, Kyriakides I, Agathos SN. (2003). Whiterot fungi and their enzymes for the treatment of industrial dye effluents. Biotechnol. Adv. 22: Lisova ZA, Lisov AV, Leontievsky AA Two laccase isoforms of the basidiomycete Cerrena unicolor VKMF Induction, isolation and properties. J. Basic Microbiol. 50: Stajic M, Persky L, Cohen E, _Hadar Y, Brceski, Wasser SP, Nevo E. (2004). Screening of laccase, manganese peroxidase, ans versatile peroxidase activities of the genus Pleurotus in media with some raw plant materials as carbon sources. Appl. Biochem. Biotechnol. 117: Torres GA, Rojas Verde G, Galán Wong LJ, Arévalo Niño K. Biotecnología Alimentaria: Laccase production by White-rot fungi in soy vean meal and bran flakes media. En Avances en el Estudio de la Biotecnología. Narváez Zapata JA, Villegas-Hernández MC, Mendoza H. México Zavala HA, Rojas verde G, Pereyra B, Arévalo NK. Bitecnología Industrial, Métodos y Bioprocesos: Evaluation of the enzymatic activity of ligninolytic fungi under laboratory controlled condition. En Avances en el Estudio de la Biotecnología. Narváez Zapata JA, Villegas-Hernández MC, Mendoza H. México Codri L, Minussi RC, Freire RS, Durán N. (2007). Fungal laccase: copper induction, semipurification, immobilization, phenolic effluent treatment and electrochemical measurement. African J. Biotechnol. 6: Xavier AMRB, Tavares APM, Ferreira R, Amado F. (2007). Trametes versicolor growth and laccase induction with by-products of pulp and paper industry. Electronic J. Biotechnol. 10: Baldrian P (2007). Interaction of heavy metals with whiterot fungi. Enzyme Microb. Technol. 32: Tavares APM, Coelho MAZ, Coutinho JAP, Xavier AMBR (2005) Laccase improvement in subrmerged cultivation: induced production and kinetic modeling. J. Chem. Technol. Biotechnol. 80: Jang MY, Ryu WY, Cho MH. (2006). Enhanced production of laccase from Trametes sp. By combination of various inducers. Biotechnol. Bioprocess Eng.11_ Rojas-Verde MG, Galán-Wong LJ, Morales-Ramos LH, Hernández-Luna CE, Arévalo-Niño K. (2004). Effect of some inducres in ligninolytic enzyme production by two native White-rot fungi isolated in Nuevo León, México. 104 th General Meeting, American Society for Microbiology. New Orleans Mayo ISBN

284 CARACTERIZACIÓN DE UNA LACASA DE Pycnoporus Sanguineus RVAN5 Iracheta Cárdenas Magdalena 1, Rojas Verde Guadalupe 1, Arévalo Niño Katiushka* 1 * Instituto de Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas, UANL. Pedro de Alba Esq. Manuel L. Barragán S/N. Ciudad Universitaria Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N. L. Tel.: Ext y 7300, e- mail: Palabras clave: Pycnoporus sanguineus, Lacasa, decoloración Introducción. Los hongos de pudrición blanca son un grupo importante de microorganismos productores de enzimas lignoliticas, entre ellas la lacasa, enzima oxido reductora. Esta enzima ha sido estudiada por la capacidad que presenta para degradar una variedad de contaminantes ambientales, entre ellos colorantes. La producción de lacasas inducibles y constitutivas ha sido reportada en una gran variedad de especies de hongos, considerando a los basidiomicetes como el mayor grupo productor, [9]. En Pycnoporus las investigaciones realizadas sobre la producción de lacasas es limitada [1,11]. Este género es de particular interés por su capacidad de producir lacasas como las enzimas lignoliticas predominantes [4]. La lacasa presenta la ventaja de que los grupos fenoles son los sustratos típicos de este tipo de enzimas, debido a que poseen bajos potenciales redox (0.5 to 1.0 V). Los sustratos comúnmente usados para medir actividad de lacasa son: siringaldazina, 2,6-dimetoxifenol, guaiacol así como el ABTS [ácido 2,2 azino-bis-(3-etilenbenzotiazolin-6- sulfónico)]. Otros sustratos usados para evaluar su potencial son los colorantes recalcitrantes tipo azo. [6]. Los colorantes son utilizados por diversas industrias, principalmente la textil, los efluentes derivados de estas industrias son liberados al ambiente lo cual ocasiona un fuerte impacto ya que este tipo de compuestos son altamente tóxicos, mutagénicos y teratógenicos. Los tratamientos existentes en la actualidad son métodos costosos lo que limita su uso. Los objetivos principales del presente trabajo fueron caracterizar la lacasa producida por P. sanguineus RVAN5 (peso molecular, temperatura óptima, ph óptimo, estabilidad), utilizando salvado como substrato. Determinar la presencia de isoenzimas y finalmente, determinar la capacidad decolorativa sobre diversos colorantes sintéticos, entre ellos trifenil metano [Azul de Bromofenol (BB), Verde brillante (BG)], indigoide (Índigo carmín) y antraquinona reactivo [Azul Brillante de Remazol Reactivo (RBBR)]. Metodología. Químicos. Los colorantes, sales y agar fueron adquiridos en Sigma-Aldrich. El salvado de trigo se obtuvo del mercado de abastos de San Nicolás de los Garza, N. L. Microorganismo. El microorganismo fue aislado previamente por el Laboratorio L1 perteneciente al Instituto de Biotecnología (FCB/UANL), de zonas boscosas del área de Nuevo León. Se conservó en agar dextrosa y papa (PDA), a 4 ºC. Para los diferentes ensayos la cepa se reactivo en el mismo medio y se incubó por 5-7 días a 30 ºC. Condiciones de cultivo y Producción de enzimas. La fermentación se llevó a cabo en fermentación sumergida a 150 rpma 30C, durante 10 dias, utilizando salvado de trigo como substrato. Se inocularon con 5 fragmentos de micelio, matraces Erlen Meyer de 250 ml con de salvado de trigo y se le adicionó la solución de sales en una relación de 1:5. La solución de sales contiene por litro: cloruro de amonio, 2.0 g; fosfato monobásico de potasio, 0.5 g; sulfato de magnesio heptahidratado, 0.5 g; cloruro de calcio, 0.5 g y cloruro de potasio, 0.5 g. El ph se ajusto a 5.0 con HCl 1.0 M. Determinación de actividad enzimática utilizando ABTS: Se utilizaron 100 µl de sobrenadante (SN) en buffer de Acetatos ph 3.0, Fosfatos ph 7.0 y Carbonatos a ph 9.0 con ABTS 1 mm. Se incubó a C y se calculó la densidad óptica a 405nm para ABTS. Transformación de colorantes RBBR, IC, BB y BG: En una placa se microtitulación se depositaron 100 µl de colorante (0.025%) y 10 µl del extracto enzimático (0.03 U) y se incubo a 25, 35, 45, 55, 65, 75 C, se midió densidad óptica a 595 nm. Actividad enzimática mediante zimogramas: Se 283

285 analizaron 10 µl (0.03 U) del extracto en SDS-PAGE en condiciones no reductoras a 4 C, el gel se lavo por 3 min con metanol 40% ácido acético 10% y se incubo con ABTS (1mM), 2,6-DMP (5mM), RBBR, IC, BB, BG (2%), respectivamente. Resultados y discusión. Determinación de ph y temperatura óptimos en la oxidación de ABTS y transformación de RBBR e IC. Las enzimas producidas por P sanguineus RVAN5, tienen un ph optimo de 3, con ABTS como sustrato (datos no mostrados). En los ensayos de estabilidad a diferentes temperaturas mostro que mantiene un 100% de activad cuando se incubo a 25, 35, 45 C, por 72 h. A 55 C pierde el 50% de actividad en 30 h, mientras que a 65 y 75 C su actividad disminuye drásticamente en 5 y 1.5 h respectivamente (Fig. 1). 90% de decoloración para RBBR y el 80% para IC en 7 h mientras que a ph 3 para ambos se observa solo el 20 % de decoloración, el IC muestra este mismo porcentaje a ph 3 aun sin adición del extracto de P sanguineus RVAN5. Los datos mostrados resultaron del promedio de tres análisis independientes, donde se obtuvo una desviación estándar menos a 0.1.Figuras 1, 2 y 3) Figura 3. Transformación de RBBR e IC (0.025%) por SN de P. sanguineus Figura 1. Estabilidad del SN de P. sanguineus RVAN5 incubado a diferentes temperaturas Cuando se utilizo RBBR (0.025%) se encontró que a ph 5 se obtiene el mayor porcentaje de decoloración (Figura 2). Se logra un 80-90% de decoloración a 45, 55 y 65 C en 7 horas de incubación. A 25 C a las 48 h y 35 C en 9 h. Figura 2. Transformación de RBBR (0.025%) por SN de P. sanguineus RVAN5 El efecto del ph sobre la transformación de RBBR e IC se observa en la Figura 3. A ph 5 y 7 se obtiene el El ph óptimo para lacasas fúngicas se ha reportado de , dependiendo del sustrato usado. En general las lacasas son estables de 30 a 50 C y pierden rápidamente actividad a 60 C. La estabilidad con respecto a la temperatura varia considerablemente dependiendo del organismo, la vida media para una típica lacasa es 1h a 70 C y 10 min a 80 C [13]. P. cinnabarium produce una lacasa estable de 50 ºC, a 70 C permanece activa una hora y a 80 C es completamente inactivada [4]. A 50 C la lacasa de Botrytis cinnerea tiene una vida media de pocos minutos, de 2 a 3 h en Lentinula edodes, 2 h en Funalia trogii y 70 h en Trametes sp, mientras que en Ganoderma lucidum es inmediatamente inactivada a 60 C [5]. Con enzimas de Daedalea quercina se obtiene 74% de decoloración de RBBR (0.01%) en 24 h. Trametes sp con 100U se obtiene el 80% de decoloración de RBBR (0.02%) en 20 min. La estabilidad a diversas condiciones de almacenamiento, es considerada uno de los factores determinantes para la viabilidad técnica y económica en la aplicación de enzimas para la degradación de contaminantes en basidiomicetes se ha reportado perdida de actividad bajo diversas condiciones de almacenamiento. En Pleurotus ostreatus se ha reportado la pérdida del 20 al 70% de actividad decolorante sobre RBBR en extractos de cultivos almacenados en condiciones de refrigeración y congelamiento [10]. La estabilidad de las enzimas de P. sanguineus, se 284

286 determino usando ABTS, se encontró que mantiene el 100% de actividad independientemente de las condiciones a las que se almaceno. Figura 4. Estabilidad del sobrenadante de P. sanguineus a diferentes temperaturas Actividad enzimática utilizando ABTS, DMP y colorantes mediante zimogramas: P. sanguineus RVAN5 presenta una enzima que oxida en forma inmediata (varios segundos) ABTS y DMP con una masa molecular de 37 kda, calculada por la migración relativa usando los marcadores kaleidoscope (Biorad), (Fig 5. ABTS y DMP carril 2), además presenta una segunda enzima de 59 kda que solo presenta actividad después de varias horas de incubación y solamente después de que se ha teñido el gel con azul de Coomasie R250, se aprecia el mismo efecto para ABTS y DMP. (zimograma R250/ABTS carril 2,3,4 y R250/DMP carril 3,4,5). En cambio cuando se analiza el patrón enzimático usando colorantes (RBBR, IC, AB, VB) solo es posible visualizar el efecto decolorante de la enzima de 37 kda. (carriles 2.) Se utilizo como control una extracto de P. sanguineus previamente caracterizado que presenta tres enzimas con actividad lacasa de 55, 42 y 39 kda (Fig 5, R carriles 1). Usualmente las lacasas presentan enzimas que contienen aminoácidos, conformadas en tres dominios, con una masa molecular de kda, pero se han reportado algunas enzimas con actividad lacasa que no corresponden a esta masa molecular. En Cantharellus cibarius, se han encontrado una lacasa típica de tres dominios de con una masa de kda, una lacasa de dos dominios de entre kda y una tercer lacasa de 46 kda que por la masa molecular no corresponde a tres o dos dominios aun considerando modificaciones transduccionales tales como glicosilación, que puedan incrementar el peso molecular [12]. En Tricholoma giganteum se ha aislado una lacasa de 43 kda y en Pleurotus eryngii una enzima dimerica de 34 kda. [15]. En P.sanguineus se han descrito lacasas de 58 a 80 kda (tabla1). En el NCBI (National Center for Biotechnology Information) se pueden encontrar secuencias de lacasas de P. saguineus de 394 aa que corresponden a una masa molecular menor a las lacasas reportadas, sin embargo estas secuencias no citan referencia Figura 5. Perfil enzimático del SN de P. sanguineus. Electroforesis en poliacrialmida 12% e incubación con ABTS o DMP (1mM) y azul de coomassie R-250 y con RBBR, IC, BB y BG (1%), actividad con 7 µl de SN (P.s ) (0.021 U). M marcadores de peso molecular Kaeidoscope, Biorad. R extracto de actividad conocida como control. 285

287 Tabla 1. Masa molecular de lacasas producidas por Pycnoporus sanguineus kda Referencia 65 [11] 58 [7] 69, 68 [2] 61 [9] 68 [3] 70 [8] 80, 68 [1] 59, 62 [14] Una lacasa tipo, llamada azul, contiene cuatro átomos de cobre y muestra un pico de absorción cerca de 600 nm, algunas lacasas no presentan estas características, por lo que no son consideradasestrictamente lacasas, y se han denominado amarillas o blancas. Sin embargo, considerando el término lacasa: como una enzima capaz de oxidar polifenoles, metoxi-fenoles, diaminas aromáticas y un rango de otros componentes tipo, pero excluyendo tirosina, entonces lacasas azules, amarillas y blancas pueden ser definidas como verdaderas lacasas. [6] Conclusiones. P. sanguineus RVAN5 produce principalmente una lacasa de 37 kda en medio a base de salvado de trigo con agitación. Permanece estable a diversas condiciones de almacenamiento y a temperatura ambiente conserva el 100% de actividad por 40 días. Es capaz de decolorar colorantes sintéticos del tipo trifenil metano, antraquinona e indigoide a ph 5 y 65 C Agradecimientos. Al Promep proyecto clave 103.5/09/1306 y al PAICYT-UANL 2009 GCN Bibliografía. 1. Alves Garcia T., Fontes Santiago M A., Ulhoa C, J Properties of laccases produced by Pycnoporus sanguineus induced by 2,5-xylidine. Biotechnol Lett. 28: Alves García T., Fontes Santiago M., Ulhoa C. J Studies on the Pycnoporus sanguineus CCT-4518 laccase purified by hydrophobic interaction chromatography. Appl Microbiol Biotechnol. 75: Dantán-González E., Vite-Vallejo O., Martínez-Anaya C., Méndez-Sánchez M., González M C., Palomares L A., Folch-Mallol J Production of two novel laccase isoforms by a thermotolerant strain of Pycnoporus sanguineus isolated from an oil-polluted tropical habitat. International Microbiol. 11: Eggert C., Temp U., Eriksson K E., The ligninolytic system of the white rot fungus Pycnoporus cinnabarinus: purification and characterization of the laccase. Appl Environ Microbiol. 62: Ferdinandi P., Godliving M., Mshandete A M., Johansson G., Kivaisi A Purification and characterization of a laccase from the basidiomycete Funalia trogii (Berk.) isolated in Tanzania. African J. Biochem. Res. 5: Giardina P., Faraco V., Pezzella C., Piscitelli A., Vanhulle S., Sannia S Laccases: a never-ending story. Cell. Mol. Life Sci. 67: Litthauer D, Van Vuuren J, Van Tonder A, Wolfaardt FW Purification and kinetics of a thermostable laccase from Pycnoporus sanguineus (SCC 108). Enzyme Microb Technol. 40: Lomascolo A., Cayol J L., Roche M., Guo L., Robert J L., Record E., Lesage-Meessen L., Ollivier B., Sigoillot J C., Asther M Molecular clustering of Pycnoporus strains from various geographic origins and isolation of monokaryotic strains for laccase hyperproduction. Mycol Res. 106: Lu L., Zhao M., Zhang B. B., Yu S, Bian X. J., Wang W., Wang Y Purification and characterization of laccase from Pycnoporus sanguineus and decolorization of an anthraquinone dye by the enzyme. Appl Microbiol Biotechnol. 74: Gómez Machado, K M., Matheus D. R Biodegradation of remozal brilliant blue R by lignilolytic enzymatic complex produced by Pleurotus ostreatus. Brazilian J. Microbiol. 37: Pointing S. B, Jones E. B. G, Vrijmoed L. L. P Optimization of laccase production by Pycnoporus sanguineus in submerged liquid culture. Mycol. 92: Nakamura K, Go N Function and molecular evolution of multicopper blue proteins. Cell Mol Life Sci 62: Sadhasivam S., Savitha S., Swaminathan K., Lin F Production, purification and characterization of mid-redox potential laccase from a newly isolated Trichoderma harzianum WL1. Process Biochem. 43: Uzan, E., Nousiainen, P., Balland V., Siíla J., Piumi F., Navarro., Asther M., Record E., Lomascolo A High redox potential laccases from the ligninolytic fungi Pycnoporus coccineus and Pycnoporus sanguineus suitable for white biotechnology: from gene cloning to enzyme characterization and applications. J Appl Microbiol. 108: Wang HX, Ng TB Purification of a laccase from fruiting bodies of the mushroom Pleurotus eryngii. J. Appl. Microbiol. Biotechnol.69(5):

288 BIODEGRADABILIDAD ANAEROBIA DE LODOS FISICOQUIMICOS PROVENIENTES DE UN TRATAMIENTO DE ELIMINACION DEL COLOR DE UN AGUA TEXTIL Ana Laura Delgado Villegas 1, Germán Cuevas-Rodríguez 1, Gabriela Arroyo-Figueroa 2, Arodí Bernal-Martínez* 1 Departamento de Ingeniería Civil-Ambiental, División de Ingenierías. Universidad de Guanajuato. 3 Departamento de Ingeniería Agroindustrial, División de Ingenierías. Universidad de Guanajuato.*Departamento de Ingeniería Civil-Ambiental, División de Ingenierías. Universidad de Guanajuato. Avenida Juárez # 77. Col. Centro. Guanajuato, Gto Ext. 2292, Palabras clave: biodegradabilidad anaerobia, lodos fisicoquímicos, textiles Introducción. Actualmente a escala mundial hay numerosas investigaciones sobre el manejo, tratamiento y disposición final de lodos, cosa que no sucede en México, donde por lo general este tipo de residuos son dispuestos sin tratamiento a ríos, lagos, tiraderos y escasamente a lagunas de desecación. Los estudios en el tema son muy escasos a pesar de que este tipo de residuos pueden ser potencialmente riesgosos para el ambiente y la salud pública [1]. En el tratamiento fisicoquímico de aguas residuales, se emplean reactivos químicos llamados coagulantes, que sirven para remover las impurezas y generan residuos (lodos), o efluentes probablemente con cierta toxicidad para el ambiente y con una alta DQO. Los lodos fisicoquímicos, son líquidos acuosos con un % de sólidos de 0.5 a 10 que contienen una matriz inorgánica, lo que los hace poco reactivos, su composición está en función de los coagulantes y ayudantes de la coagulación, que se usan durante el proceso de coagulación floculación. De acuerdo con [1] el lodo de la alúmina es un fluido voluminoso, de aspecto gelatinoso, compuesto principalmente por agua (más del 90 %), partículas inorgánicas coloidales, residuos de reactivos químicos durante el tratamiento. Considerando que los lodos fisicoquímicos contienen un alto contenido de DQO, esta podría ser consumida por vía anaerobia, para producir biogás y reducir la cantidad de lodos generados. Los estudios más cercanos, fueron los que se realizaron [2-4], en el cual fue evaluado un nuevo método a nivel laboratorio para determinar la producción de biogás de los lodos activados que contienen hierro. Por lo que el objetivo de este trabajo fue evaluar la biodegradabilidad de los lodos fisicoquímicos (LFQ) en condiciones anaerobias, con la finalidad de proponer un tren de tratamiento para la disposición de estos lodos. Lo cual permitirá obtener dos beneficios, la generación de biogás y la disminución en la cantidad de lodos. Metodología. Para evaluar la biodegradabilidad de los lodos fisicoquímicos provenientes de un proceso de decoloración. El trabajo se dividió en tres etapas: la primera consistió en realizar las pruebas de degradación anaerobia con un inoculo adaptado a condiciones anaerobias. En primer lugar con células sin lavado y por otro lado, con células lavadas. Las pruebas fueron realizadas en botellas de penicilina de 120 ml (volumen útil de 100 ml) a 35 C. Para éstas pruebas es necesario que el inoculo tenga una fuerte actividad, una fuerte adaptabilidad y una baja actividad endógena. El inoculo que fue utilizado fue uno proveniente de un digestor anaerobio aclimatado, con una concentración de 2500 mg SSV/L. Cada botella fue burbujeada con nitrógeno durante 10 minutos para colocarlos dentro de condiciones anaerobias, después fueron selladas para no permitir la entrada de aire al sistema. Los parámetros monitoreados durante estas pruebas fueron DQO (total y soluble), y sólidos suspendidos volátiles, cada semana. La cantidad de biogás fue monitoreada cada tres días por desplazamiento de líquido. Cada prueba fue realizada por triplicado. Los diferentes tratamientos corresponden a: a) Lodos sin lavado. Para estas pruebas se manejaron tres diferentes concentraciones de lodos fisicoquímicos 0.5, 1 y 2 g DQO/L, con una concentración de 2000 mg/l de lodo anaerobio con un volumen final de 100 ml. El control, solamente contenía el lodo anaerobio. 287

289 b) Lodos con lavado. En tanto para estas pruebas, los lodos fueron lavados, centrifugados a 6000 rpm durante 30 minutos, con la finalidad de separar el material soluble y los lodos fueron re suspendidos en agua destilada. Cabe mencionar que fue necesario ajustar el ph a 7 del LFQ, antes de montar cada prueba. Los parámetros de control fueron: DQO total y soluble, SSV, ph, los cuales fueron determinados de acuerdo a los Métodos Normalizados [2], generación de biogás. Resultados y discusión. Para evaluar la biodegradabilidad del lodo fisicoquímico, en primer lugar fue caracterizado. Este lodo posee las siguientes características: DQOt de 17.2 g/l, una DQOs de 8.4 g/l, SST de 25.3 g/l, SSV=5.4 g/l, son lodos que contiene un 3.1% de ST y 82.3% de SSV y ph= 2.5. En segundo lugar fue evaluada la biodegradabilidad del lodo fisicoquímico (sin lavado). En la Figura 1, se muestra la producción de biogás durante 27 días, el mayor volumen de biogás fue para el lodo con la concentración mayor de DQO (2 g/l) y una producción de 160 ml. Para los lodos con 1 g de DQO/L se generaron 90 ml de biogás y por último, fue el de menor concentración (0.5 g/l) con sólo 40 ml de biogás. Para la prueba control (lodo anaerobio adaptado), sólo fueron generados 30 ml de biogás. Biogás acumulado ml g/l 1g/L 2 g/l Dias Figura 1. Biogás producido durante las pruebas de biodegradabilidad (lodo sin lavado). Como se puede apreciar el proceso de digestión anaerobia, fue realizado. Los porcentajes de eliminación de DQO total fueron los siguientes: para el lodo fisicoquímico de 0.5 g/l fueron 58.3% de DQOt y para los lodos fisicoquímicos de 2 g/l la eliminación de DQOt fue de 35.2%. En la segunda etapa fueron realizadas las pruebas, pero con los lodos lavados, esto para hacer que el inoculo (lodo proveniente de un proceso anaerobio), tome los nutrientes de los lodos fisicoquímicos, y de esta manera, la biodegradación sea debida al lodo fisicoquímico y no al inoculo. Con el lodo con el cual se trabajó fue uno proveniente de un nuevo lote, el cual contiene una DQOt= 8.8 g/l, DQOs= 8.4 g/l, 18.2 g/l de SST, 13.5 g/l de SSV. Los lodos contienen un 1.82 % de ST, 74.2% de STV y un ph=2.56. En la figura 2, se presenta el comportamiento de la DQO total, con el lodo fisicoquímico con los lodos lavados (inoculo), en el cual se puede apreciar una disminución de la DQO total de un 50% en aproximadamente 32 días. DQO T (g/l) Dias Figura 2. Comportamiento de la DQO total en las pruebas de biodegradabilidad durante 32 días. En la figura 3, se observa que la DQO soluble disminuye conforme pasa el tiempo en el proceso anaerobio. Al tiempo cero la DQO soluble fue de 8 g/l después de 32 días la concentración de DQO soluble fueron de 1 g/l. DQOs g/l Dias Figura 3. Comportamiento de la DQO soluble en las pruebas de biodegradabilidad de lodos fisicoquímicos (lodos lavados), durante 32 días. En el proceso se logra eliminar tanto la DQO total en un 50 porciento y la DQO soluble en un 90 porciento. 288

290 La digestión anaerobia logra disminuir las concentraciones de DQO en las pruebas. La figura 4, se muestra el comportamiento de los sólidos en las pruebas de biodegradabilidad anaerobia. Al igual que en las figuras anteriores los sólidos tienden a disminuir conforme pasa el tiempo. Para los SST se presenta una eliminación del 56.3 % y en cuanto a los SSV, estos disminuyen en un 56 %. Sólidos (g/l) SST SSV Dias Figura 4. Comportamiento de los sólidos en las pruebas de biodegradabilidad anaerobia de lodos fisicoquímicos (lodos lavados), durante 32 días. En estas pruebas se realiza un buen abatimiento de los SSV, para las pruebas efectuadas en batch. Los parámetros de control fueron efectuados de manera adecuada, el ph final de las pruebas fueron de 7.04 Cabe mencionar que el ph en el sistema no fue controlado. En figura 5, se presenta la producción de biogás generado durante las pruebas con lodo lavado. El volumen acumulado de biogás fue menor que en las pruebas anteriormente descritas, esto puede ser debido a que en estas pruebas el lodo fue lavado, lo cual asegura el no tener material solubilizado, en estas pruebas hay menor concentración de material solubilizado. Así el lodo anaerobio constituido de microorganismos hidrolíticos, tendrán que solubilizar y tomar este material para disminuir las concentraciones contenidas en los lodos fisicoquímicos. De igual manera la producción de biogás no fue inhibida, el proceso de biodegradación anaerobia fue llevado con éxito durante 32 días. Estas últimas pruebas fueron mejores que las primeras, ya que al realizarlas con lodos lavados, asegurando o forzando a que los microorganismos contenidos en el inoculo, tomen el material orgánico de los lodos fisicoquímicos. Lo cual al parecer realizaron los microorganismos, y por último, se logró que ellos disminuyeran las concentraciones de SSV (fase endógena). Biogás acumulado ml Figura 5. Biogás acumulado en las pruebas de biodegradabilidad de lodos fisicoquímicos (lodos lavados), durante 32 días. Conclusiones. A partir de los resultados obtenidos se alcanzan eficiencias, del 50 % de reducción de la DQOt, un 50 % de SSV, en el proceso de digestión anaerobia de LFQ. La producción de biogás fue de 100 ml para la primera prueba y 30 ml para la segunda. En la segunda prueba fue generado menos biogás, aunque se logró la estabilización del sistema en 27 días. Agradecimientos. A la Dirección de Apoyo a la Investigación y al Posgrado, por el financiamiento otorgado. Bibliografía. 1. Oropeza García Norma (2006). Lodos residuales estabilizados y manejo. Caos conciencia (1): Carranza Torres Eduardo (2007). Reutilización de agua y lodos residuales. 3. Saldívar Amaro Miriam (2010) Evaluación de proceso de oxidación Avanzada como Alternativa para el tratamiento de efluentes de la industria textil. Guanajuato. Gto. Tesis de licenciatura Ingeniería Ambiental. Universidad de Guanajuato. 4. Cardoso Vigueros Lina, Ramírez Campos Esperanza, Escalante Estrada Violeta, Moller Chávez Graciela (1999). Manejo de Lodos en México. Memorias AIDIS. 5. Rodríguez Sánchez Silvia, Tapia Santos Magaly, Montiel González J. Mariano (2008). Reacción Fenton como alternativa en el tratamiento de Efluentes. Congreso de Ingeniería Sanitaria y Ciencias Ambientales. Universidad Autónoma de Tlaxcala. Ciudad de México, de Abril Días 289

291 REMOCIÓN DE CROMO HEXAVALENTE POR LA CÁSCARA DE CAMARÓN (Palaemon serratus) Juan F. Cárdenas González 1, Nathalie Hernández Arvizu 1 Rigoberto Martínez Pérez 1, Víctor Manuel Martínez Juárez 2, Ismael Acosta Rodríguez 1. 1 Laboratorio de Micología Experimental. CIEP. Facultad de Ciencias Químicas. UASLP, 2 Institución Área Académica de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Instituto de Ciencias Agropecuarias. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Av. Dr. Manuel Nava No. 6, Zona Universitaria, San Luis Potosí, S.L.P. ( Palabras clave: Cromo (VI), Difenilcarbazida, Remoción, Cáscara de limón, Biorremediación Introducción. Debido a las actividades industriales, como la producción de acero, minería, cemento y curtido de pieles, ciertas zonas de la República Mexicana, tienen altos niveles de cromo en suelo y agua [1]. El uso de lodos de aguas negras o de fertilizantes con diferentes concentraciones del catión, en algunas prácticas agronómicas, son otros de los factores contribuyentes a la contaminación ambiental por el metal. Pese a que este metal es un elemento esencial para hombres y animales, niveles elevados del mismo (15 µg en agua de ríos y 0.10 mg /L en agua potable) resultan tóxicos en los seres vivos. Particularmente, el Cr (VI) tiene efectos carcinogénicos y mutagénicos en humanos, animales y bacterias [1]. En las aguas residuales, el Cr (VI), se 2- encuentra en solución como CrO 4 [2], puede removérsele por reducción, por precipitación química, por adsorción y por intercambio iónico [3]. Actualmente, el proceso más utilizado es la adición de un agente reductor que convierta el Cr (VI) a Cr (III) y posteriormente se le precipita con soluciones básicas a Cr(OH) 3 [3]. Recientemente, se ha analizado el uso de metodologías alternativas, como la remoción y/o reducción de Cr (VI) a Cr (III) por bacterias, algas, levaduras y hongos [3]. Por otro lado, también se han utilizado materiales de desecho, como residuos industriales agrícolas o urbanos para la eliminación y/o recuperación de metales pesados de efluentes industriales contaminados, entre los que se encuentran: residuos de manzana, corteza de árbol, cáscara de avellana, cáscara de naranja y tamarindo [4] con resultados altamente satisfactorios. Por lo anterior, es de gran interés analizar otros materiales de desecho y por lo tanto económicos, para tratar de eliminar este metal de aguas y suelos contaminados, así como la biorremediación de los mismos. Por lo que el objetivo de este trabajo fue estudiar la remoción de Cromo (VI) por la Cáscara de Camarón (Palaemon serratus). Metodología. Se utilizó la biomasa celular de cáscara de camarón obtenida de diferentes restaurantes de mariscos de la ciudad de San Luis Potosí, S.L.P., México, en el período julio-agosto de Ésta, se lavó con agua tridesionizada durante 72 h, y se calentó a ebullición 60 min., para remover el polvo y los componentes orgánicos adheridos, se volvió a lavar con agua tridesionizada 24 h, se secó (60 o C, 24 h) en estufa bacteriológica, se molió hasta la obtención de un polvo fino, y se guardó hasta su uso, en frascos de vidrio ámbar a temperatura ambiente. Soluciones de Cr (VI) Se trabajó con 100 ml de una solución de 50 mg/l de concentración de Cr (VI) obtenida por dilución de una solución patrón de mg/l preparada en agua tridesionizada a partir de K 2 CrO 4. Se ajustó el ph de la dilución a analizar con H 2 SO 4 1 M y/o NaOH 1 M, antes de adicionarla a la biomasa celular. Estudios de bioadsorción 1 g de biomasa celular se mezcló con 200 ml de una solución de 50 mg/l de concentración del metal (ph= 1.0 y 2.0 +/-0.2 y 28 o C) y se incubaron con agitación constante (100 rpm) durante 24 h. A diferentes tiempos se tomaron alícuotas de 5 ml cada una, se centrifugaron a 3000 rpm (5 min), y al sobrenadante respectivo se le determinó la concentración de Cr (VI), utilizando el método colorimétrico de la difenilcarbazida [5]. Ensayos de biorremediación A matraces Erlenmeyer de 250 ml conteniendo 5 g de la cáscara de camarón, se les agregó 20 g de tierra contaminada con aproximadamente 297 mg Cr (VI)/g de tierra, obtenida de una tina de lavado de una cromadora de Celaya, Gto. México, y se les añadió agua tridesionizada a un volumen final de 100 ml. La mezcla se incubó a 28 o C con agitación 290

292 constante (100 rpm), y a diferentes intervalos de tiempo se le determinó la concentración de Cromo (VI) en el sobrenadante. Resultados y discusión. Se analizó el efecto del tiempo y temperatura de incubación, el ph, la concentración inicial del metal y de la biomasa, sobre la bioadsorción de Cr (VI) por la biomasa de cáscara de camarón. En relación con el tiempo de incubación y el ph inicial, se encontró que la mayor bioadsorción ocurre a las 24 horas, a un ph de 1, a 28 C con una remoción total del metal del 90% (Figura 1). La velocidad de captura está controlada por la velocidad a la cual el adsorbato es transportado del exterior al interior de las partículas del bioadsorbente [2]. En la literatura 6, se reporta un tiempo de incubación de 24 h cuando se trabajó con C. neoformans y Helmintosporium sp, y 5 días para A. niger [7], este último con 10 g/l de biomasa. La mayor remoción se evidenció a ph 1.0 +/-0.2, pues a las 24 h se remueve el 90% del metal. la superficie del adsorbente, impidiendo la bioadsorción de los iones Cr (VI) cargados negativamente, lo cual disminuye la adsorción del metal a valores de ph altos. Se ha reportado [15] que si bien el Cr (VI) se consigue eliminar por cepas autóctonas de hongos filamentosos, la mayor parte del catión puede ser reducido a Cr (III). Por otra parte, la más alta remoción se observó a 60 y 70 o C, (Figura 2), pues a las 4 horas se remueve el 100% de Cr (VI) en solución; resultados que son coincidentes con el 98% de remoción a 58 C y 180 min., para la semilla de tamarindo [8], y 45 o C y 24 h, ocurre la adsorción del mismo metal para A. niger, [16] y para la remoción de Cadmio (II) con olote de maíz (40 y 5 días) [17], pero difieren de los 35 o C y 24 h reportados para R. arrhizus [18]. El incremento en la temperatura, aumenta tanto la velocidad, como la capacidad de remoción de Cromo (VI), dejando aun más expuestos, grupos funcionales encargados de la remoción del metal, tales como: grupos carboxilo, amino, hidroxilo por mencionar algunos, además de que disminuye el tiempo de contacto requerido para la completa remoción del metal [3]. Figura 1.- Efecto del ph y tiempo de incubación sobre la bioadsorción de Cr (VI) en solución. 50 mg/l/1 g de biomasa, 28 C con agitación constante (100 rpm), ph 1.0, 2.0, 3.0 y 4.0 (+/- 0.2). % remoción de Cr (VI) a: ph 1.0, ph 2.0, ph 3.0 y ph 4.0. Al respecto, se ha reportado un ph óptimo de 2.0 para la remoción de Cr (VI) por las semillas de tamarindo [8], la corteza de eucalipto [9]; bagazo y pulpa de caña de azúcar [10], fibras de coco [11] y lana [12], y un ph de 3.0 para la cáscara de tamarindo tratada con ácido oxálico [13]. El Cr (VI) se encuentra como HCr0 4 - Cr , Cr0 4 2-, Cr , Cr [14]. Una baja en el ph causa la protonación de la superficie del adsorbente, lo que induce una fuerte atracción por los iones Cr (VI) de la solución cargados negativamente, por lo que la bioadsorción aumenta al aumentar la acidez de la solución. Pero, cuando el ph aumenta, se incrementa la concentración de iones OH -, induciendo cambios en Figura 2.- Efecto de la temperatura de incubación sobre la bioadsorción de Cr (VI) en solución. 50 mg/l/1 g de biomasa, ph 1.0, con agitación constante (100 rpm). % de remoción de Cr (VI): 40 C, 50 C, 60 C, 70 C. También, a bajas concentraciones del metal (100, 200 y 300 mg/l), la biomasa estudiada, mostró las mejores respuestas de remoción, adsorbiendo el 100% a las 4 y 6 horas, respectivamente, mientras que a 500 mg/l del metal se remueve el 100% de Cr (VI) hasta las 10 horas de incubación (Figura 3). Algunos autores [13, 19, 20], sostienen que la cantidad de metal eliminado por las biomasas de diferentes microorganismos, tales como M. hiemalis, R. nigricans y la cáscara de tamarindo tratada con HCl y ácido oxálico, respectivamente, aumenta en 291

293 proporción directa con el incremento de la concentración del ión metálico en solución. De nuevo se encuentran discrepancias con los resultados de este trabajo, debido a que la biomasa utilizada en el estudio mostró la mayor capacidad de remoción a bajas concentraciones (100, 200 y 300 mg/l). mg/l a 60 C, ph 1.0, con agitación constante (100 rpm). % de remoción de Cr (VI) a 1 g, 2 g, 3 g. Figura 3.- Efecto de la concentración de Cr (VI) en solución. 1 g de biomasa de camarón a 60 C, ph 1.0, con agitación constante (100 rpm). % de remoción de Cr (VI): 100 mg/l, 200 mg/l, 300 mg/l, 400 mg/l, 500 mg/l+. En la Figura 4 se muestra que al aumentar la cantidad de biomasa, se incrementa la remoción de Cr (VI). 3 g de biomasa remueven el 50% del metal a los 10 minutos de incubación, pues hay más sitios de bioadsorción del metal. Hay reportes similares para M. hiemalis y R. nigricans [19, 20]. Es importante mencionar que si se utilizan 5 y 10 g de biomasa, la cantidad de Cr (VI) removido aumenta considerablemente (Figura 5), pues a los 60 y 30 minutos se elimina 1 g/l. Estos resultados son más eficientes a los reportados con M. hiemalis (80 mg/l de Cr (VI)/10 g biomasa, ph de 2.0/4 horas, [19] y a los de A. niger (50 mg/l de Cr (VI)/20 g biomasa/ph horas [7]. Figura 4.- Efecto de la concentración de biomasa de camarón sobre la bioadsorción de Cr (VI) en solución. 50 Figura 5.- Efecto de 5 y 10 g de biomasa de camarón sobre la remoción de 1 g/l de Cr (VI), 60 C, ph 1.0, con agitación constante (100 rpm). % de remoción de Cr (VI) a 5 g y 10 g Además, la presencia de otros metales en solución como Cadmio, Plomo, Mercurio y Cobre (50 mg/l), no interfieren de manera significativa con la remoción de Cromo (VI) en solución (Figura 6), lo cual puede deberse al ph óptimo ( ) de remoción del metal reportado. Además, coincide con muchos reportes de la literatura [6, 18, 19, 20]. Figura 6.- Efecto de diferentes metales pesados (50 mg/l) sobre la bioadsorción de Cr (VI) 50 mg/l/1g, 60 C, ph 1.0, con agitación constante (100 rpm). % de remoción de Cr (VI) con Cd, Pb, Hg, Cu, Control *. También se realizó un ensayo de biorremediación de Cromo (VI) con tierra contaminada con aproximadamente 297 mg Cr (VI)/g de tierra, obtenida de una tina de lavado de una cromadora de Celaya, Gto., observando que a los 4 días de incubación la remoción es muy eficiente (80%, Figura 7). En comparación con otras biomasas estudiadas, como carbón activado de grano de maíz (35.2 mg de del metal/g de biomasa/4 días), [21], Aspergillus sp (195 µg/semana), [22], levadura de 292

294 pan (40 mg/l/6 horas), [23], y por Staphylococcus saprophyticus (5.16 mg/l/3 horas), [24]. Figura 7.- Biorremediación de Cr (VI) a partir de tierra contaminada con 297 mg de Cr (VI)/g de tierra. (5 g de biomasa, 20 g de tierra, 28 C, 100 rpm). Conclusiones. La biomasa analizada remueve eficientemente Cr (VI) en solución, y puede utilizarse para eliminarlo de aguas residuales industriales, por lo que su aplicación presenta un gran potencial para la purificación de éstas, puesto que la biomasa es natural, fácil de obtener en grandes cantidades, su manejo es sencillo, es económica y se aprovecha este material que se considera de desecho. Bibliografía. 1. Viti C, Pace A, and Giovenneti L, (2003). Characterization of Cr(VI)-resistant bacteria isolated from chromium-contaminated soil by tannery activity. Curr. Microbiol. 46: pp Cotton F.A., and Wilkinson G, (1980). Advanced Inorganic Chemistry. 4a. ed. Chichester, UK: John Wiley&Sons. Pp Cervantes C, Campos-García J, Devars S, Gutiérrez Corona J.F., Loza-Tavera H, Torres-Guzmán J.C., and Moreno-Sánchez R, (2001). Interactions of chromium with microorganisms and plants. FEMS Microbiol. Rev. 25: Verma A, Chakraborty S, and Basu J.K. (2006). Adsorption study of hexavalent chromium using tamarind hull-based adsorbents. Sep. Purif. Technol. 50: Greenberg A, Clesceri L, and Eaton A, (2002). Chromium. En: Standard methods for the examination of water and wastewater, 18a. ed. American Public Health Association, Washington, D.C. pp Acosta I, Rodríguez X, Gutiérrez C. and Moctezuma M.G. (2004). Biosorption of Chromium (VI) from aqueous solutions onto fungal biomass. Bioin. Chem. Appl. 2(1,2): pp Park D, Yun Y, JO J, and Park J.M. (2005) nechanism of hexavalent chromium removal by dead fungal biomass of Aspergillus niger. Wat. Res. 39: pp Agarwal G.S., Kumar H, and Chaudari S. (2006). Biosorption of aqueous chromium (VI) by Tamarindus indica seeds. Biores. Tech. 97: pp Sarin V, and Pant K.K. (2006). Removal of chromium from industrial waste by using eucalyptus bark, Biores. Technol. 97: pp Sharma D.C. and Foster C.F. (1994). A preliminary examination into the adsorption of hexavalent chromium using low cost adsorbents. Biores. Technol. 47: pp Huang C.P., and Wu H.U. (1977). The removal chromium (VI) from dilute aqueous solution by activated carbon, Wat. Res. 11: pp Dakiki M, Khamis M, Manassra A, and Mer eb M. (2002). Selective adsorption of chromium (VI) in industrial wastewater using low cost abundantly adsorbents. Adv. Environ. Res. 6: pp Popuri R.S., Jammala A, Naga Suresh K, and Abuburi K. (2007). Biosorption of hexavalent chromium using tamarind (Tamarindus indica) fruit shell-a comparative study. J. Biotech. 10(3): pp Rollinson C.L. (1973). Chromium, molybdenum and tungsten. En: Comprehensive Organic Chemistry. Dickson T. 3ª. Ed. Pergamon Press Oxford, UK. Pp Acevedo-Aguilar A, Espino A, Leon-Rodríguez I, Rivera cano M.E., Avila-Rodríguez M, Wrobel K, Wrobel K, Lappe P, Ulloa M, and Gutiérrez-Corona J.F. (2006). Hexavalent chromium removal in Vitro and from industrial wastes, using chromateresistant strains of filamentous fungi indigenous of contaminated wastes. Can. J. Microbiol. 52(9): pp Kapoor A, Viraraghavan T, and Cullimore D.R. (1999). Removal of heavy metals using the fungus Aspergillus niger, Biores. Technol. 70: pp , R. Leyva-Ramos R, Bernal-Jacome L.A., and Acosta- Rodriguez I, (2005). Adsorption of cadmium (II) from aqueous solution on natural and oxidized corncob, Sep. Purif. Technol. 45: pp Sag Y, and Aktay Y. (2002). Kinetic studies os sorption of Cr(VI) and Cu(II) ions by chitin, chitosan, and Rhizopus arrhizus. Biochem. Engineer. J. 12: pp Tewari N. Vasudevan P, and Guha B. (2005). Study on biosorption of Cr(VI) by Mucor hiemalis. Biochem. Engineer. J. 23: pp Bai R. S., and AbrahamT. E. (2001). Biosortion of Cr(VI) from aqueous solution by Rhizopus nigricans, Bioresour. Technol. 79: pp El Nemr A. (2009). Potential of pomegranate husk carbon for Cr (VI) removal from wastewater: Kinetic and isotherm studies, J. Hazar. Mat. 161: pp

295 22. Srivastava S, and ThakurI.S., (2006). Isolation and process parameter optimization of Aspergillus sp. for removal of chromium from tannery effluent. Biores. Technol. 97: pp Menezes L.B., Braz V.V., and Cordeiro C.A. (1998). chromium uptake from aqueous effluents by immobilized baker s yeast. Rev. Bras. Microbiol. 29(4): pp Ilham S, Nourbakhsh M.N., Kilicarslan S, and Oedag H. (2004). removal of chromium, lead and copper ions from industrial waste waters by Staphylococcus saprophyticus. Turk. Elect. J. Biotechnol. 2: pp

296 Efecto de la concentración de Tween 80 sobre la biodegradación de hidrocarburos de petróleo presentes en un suelo minero contaminado Cisneros de la Cueva Sergio 1,*, Gamero Inda Eduardo 1, Medrano Roldán Hiram 1, Soto Cruz Nicolás Oscar 1 Rojas Contreras Juan Antonio, Torres Bustillos Luis Gilberto 2 y López Miranda Javier Instituto Tecnológico de Durango. Blvd. Felipe Pescador 1630 Ote. COL. Nueva Vizcaya. Cp 34080, Durango, Dgo. 2. UPIBI-IPN. Av. Acueducto s/n Colonia Barrio La Laguna Ticoman. CP México, DF.Tel (55) Autor de correspondencia*. Palabras clave: Biorremediación, Biodisponibilidad, Biodegradación, Surfactante, Hidrocarburos de petróleo.1. Introducción. Entre los principales contaminantes del ambiente se encuentran los hidrocarburos totales de petróleo (HTP), tales como los aceites lubricantes, diesel y los lodos orgánicos sólidos. La mayoría de la contaminación del suelo es el resultado de derrames accidentales, fugas en los contenedores obsoletos, así como durante la limpieza de vehículos y maquinaria pesada (LaGrega et al., 2001). La remediación del suelo contaminado se puede realizar ex situ o in situ, dependiendo de las condiciones en que se encuentre el sitio contaminado (Mulligan et al., 2001). Por razones económicas, en los últimos años se han venido empleando tecnologías biológicas de remediación las cuales utilizan microorganismos para poder llevar a cabo la remoción de los hidrocarburos de petróleo. Para favorecer estos procesos se han utilizado surfactantes que son compuestos anfifilicos que reducen la tensión superficial e interfacial por acumulación en la interface de los fluidos incrementando la solubilidad y movilidad de componentes orgánicos hidrofóbicos o insolubles (Ron and Rosenberg, 2002, Mulligan, 2004).El Tween 80 también conocido como polisorbato 80 es uno de los principales surfactantes que se han venido empleando debido a sus propiedades de baja solubilidad y a que tiende a reducir la tensión superficial de los componentes orgánicos hidrofóbicos, aumentando su biodisponibilidad para los microorganismos biodegradadores del petróleo. En el presente trabajo se determinó el efecto de la concentración de Tween 80 sobre la biodegradación de hidrocarburos de petróleo presentes en un suelo minero contaminado. 2. Metodología Suelo Contaminado. Se utilizó suelo contaminado proveniente de la Unidad Minera San Antonio, ubicada en San Dimas Tayoltita, Durango. La clasificación del suelo se realizó utilizando el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), el cual se basa en la diferenciación por tamaño de las partículas del suelo (Badillo et al., 1984). En la Tabla 1 se muestran las características físicas y químicas de la muestra de suelo empleada en el presente trabajo. El suelo se tamizó, eligiéndose un tamaño de partícula de 2.36mm. El material se almacenó a 4 C, con el propósito de estabilizar su composición y evitar la atenuación natural. De las muestras, las cuales contenían mg/kg de HTP. Los análisis preliminares mostraron que el hidrocarburo contaminante presenta un espectro cromatográficos parecido al del diesel (Figura 1). 295

297 Muestra de suelo contaminado Diesel STD. Aceite quemado Gasolina STD. Figura 1. Cromatogramas muestra de suelo contaminado, Diesel STD, Aceite quemado y Gasolina STD. Tabla 1. Características físicas y químicas de la muestra de suelo proveniente de la unidad minera San Antonio. Tabla 1. Características del suelo contaminado. Parámetro Resultado Espacio poroso % Textura Arenoso Densidad arcilloso g/cm 3 Humedad % 2.2. Conteo de microorganismos. El contenido de microorganismos presentes en el suelo se determinó de la siguiente manera: se disolvió un gramo de suelo en 9 ml de solución mineral de Makula y Finnerty (1981). A partir de esta mezcla se hicieron diluciones hasta 1X De las diluciones 10-5 a 10-7 se tomaron alícuotas de 0.1 ml y se sembraron en cajas de Petri, conteniendo cada una 25 ml de agar para métodos estandar. Las placas se incubaron por 2 días a 25ºC y las colonias producidas se contaron y reportaron como UFC/g de suelo. Los conteos microbianos se realizaron en la muestra inicial y cada 15 días a lo largo de los 60 días que duro el proceso Efecto de la concentración de Tween 80 sobre la biodegradación de hidrocarburos de petróleo. Para determinar el efecto de la concentración de Tween 80 sobre la biodegradación de los hidrocarburos de petróleo se utilizó la solución mineral de Makula y Finnerty (1981) y hexadecano, para bioestimular el crecimiento de la microflora nativa del suelo. Para ello se pesaron 3 Kg de suelo y se colocaron en columnas de 40 cm de altura y 10 cm de diámetro interno (figura 2). El suelo se mezcló con diferentes concentraciones de Tween 80 (0, 0.5, 1, 1.5 y 2%). En todas las columnas se agregaron de hexadecano 308 mgkg -1 de suelo. Mediante un diseño experimental 2 3 factorial. En todas las columnas se incorporo 1 vvm de aire húmedo, a fin de mantener un contenido de humedad en el suelo de 70%. Durante los 60 días que duro el proceso. 296

298 Figura. 2. Representación esquemática del experimento usando columnas con aireación. 3. Resultados y discusión Determinación del efecto de la concentración de Tween 80 sobre la biodegradación de hidrocarburos totales de petróleo. En la figura 3 se muestran los resultados de los de los tratamientos a diferentes concentraciones de Tween 80. Como se observa, la degradación máxima que se obtuvo durante el experimento fue de 32%, después de 60 días de proceso, para tratamientos que contenían una concentración de 0.5%.de Tween 80. El valor de degradación más bajo fue de 3% para los tratamientos que contenían Tween 80 al 2%. Como se observa (figura 3), el suelo sin adición de Tween 80 mostró valores de degradación de 26.5%, los cuales son comparables con los obtenidos con 0.5% de degradación. Figura 3. Efecto de la concentración de Tween 80 sobre los diferentes tratamientos. Este comportamiento se debe a que el Tween 80 a concentraciones altas inhibe el crecimiento microbiano y con ello la biodegradación de hidrocarburos de petróleo, ocasionando que el éxito de la aplicación de su utilización en la biodegradación de hidrocarburos dependa de la 297

299 tolerancia que las bacterias hayan desarrollado a la concentración del surfactante. Esta tolerancia se debe principalmente a dos factores: Alteración de las membranas celulares por interacción con componentes lipídicos y a la reacción de las moléculas de surfactantes con proteínas esenciales para el funcionamiento de la célula (Rouse et al. 1994). Estos resultados son comparables con los reportados por Willumsen (1998). Estos autores demostraron el efecto de la tolerancia de surfactante en bacterias para la degradación de fluoranteno, utilizando un surfactante no iónico (Triton X-100), en concentraciones de 5%, las cuales estuvieron por encima de la concentración micelar critica, lo cual inhibió el crecimiento microbiano y redujo significativamente la biodegradación del contaminante( Willumsen,1998) En la figura 4 se muestra el comportamiento cinético del crecimiento microbiano expresado como UFC/g de suelo, para los tratamientos probados. Esta gráfica muestra que todos los valores están en un intervalo de , y que, para los tratamientos con concentraciones altas de Tween 80 (2%) produjeron la inhibición del crecimiento microbiano. Esto se debe a que a altas concentraciones de surfactante tienden a solubilizar la bicapa lipidica de la membrana celular, ocasionando su disolución y consecuentemente la muerte celular (Helenius et al., 1975). Los tratamientos con bajas concentraciones de surfactante (0 y 0.5% de Tween 80), mostraron un incremento en el crecimiento microbiano, atribuible principalmente a dos factores: (1) Los surfactantes a bajas concentraciones pueden disminuir la tensión superficial e interfacial de los compuestos orgánicos hidrofóbicos incrementando el área de contacto y mejorando el transporte de masa de los contaminantes. (2) Las bajas concentraciones de surfactante tienden a provocar la solubilización de los contaminantes, aumentando su biodisponibilidad para los microorganismos (Helenius et al., 1975). Este comportamiento cinético se observó en el trabajo realizado por Torres et al., 2004, en el cual se evaluó el efecto de seis surfactantes sobre la biodegradación de HTP provenientes de diesel (Span 20, Span 60, Span 80, Tween 20 y Tween 80), demostrando que a concentraciones de surfactante mayores de la CMC los valores de la UFC/ g de suelo disminuyen notablemente, debido a que, valores de surfactante por arriba de la CMC provocan el rompimiento celular y por consecuencia la inhibición microbiana. Figura 4. Comportamiento cinético del crecimiento microbiano de los microorganismos presentes en suelo minero contaminado con hidrocarburos de petróleo, sometidos al proceso de biorremediación por bioestimulación, con la utilización de concentraciones diferentes de Tween

300 4. Conclusiones. En el presente trabajo se demostró que la concentración de Tween 80 influye decisivamente en el proceso de biodegradación de hidrocarburos de petróleo, durante la biorremediación de suelos mineros contaminados. También se demostró que es posible obtener una mejor remediación para concentraciones de Tween 80, comprendidas entre 0 y 0.5% y que, concentraciones de Tween 80 mayores o iguales al 2%, inhiben el crecimiento de las bacterias responsables de la remediación. 5. Agradecimientos. Queremos agradecer al FOMIX-DURANGO por el apoyo económico otorgado para la realización de la presente investigación, a través del proyecto FOMIX DGO y al consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), por la beca otorgada al primer autor y a Goldcorp Mines Corporation ya por el apoyo otorgado para la realización del presente trabajo 6. Bibliografía. [1] Badillo Juárez Eulalio y Rodríguez Rico Alfonso Fundamentos de la mecánica de suelos. Editorial Limusa S.A. México. Tomo I, [2] Bossert I. and Bartha R The fate of petroleum in soil ecosystems. In: Petroleum microbiology. Edited by R. M. Atlas, New York. [3] Helnius A.,Simons K Solubilization of membranes by detergents. Biochim.Biophys.Acta.415: [4] LaGrega, M.D., Buckingham, P.L.,Evans, J.C., 2001.Hazardous Waste Management. McGraw Hill, Boston, MA. [5] Makula R. y Finnerty R Microbial Assimilation of Hydrocarbons. Microbiology reviews. Journal Bacteriology. pp [6] Mulligan, C.N., Yong, R.N.,Gibbs, B.F., 2001a.Surfactant-enhanced remediation of contaminated soil: a review.engineering Geology 60, [7] Mulligan, C.N., Wang, S., 2004.Remediation of a heavy metal contaminated soil by a rhamnolipid foam In: Yangt, R.N., Thomas, H.R. (Eds.), Geoenvironmental Engineering Integrated Management of groundwater and contaminated land. Thomas Telford Pub., London, UK, pp [8] Ron, E.Z., Rosenberg, E., 2002.Biosurfactants and oil remediation.current Opinion in Biotechnology 13, [9] Rouse J.D., Sabatini D.A., Suflita J.M., Harwell J.H Influence of surfactants on microbial degredation of organic compounds.critical Review in Environ. Sci, Technol. 24 (4): [10] Torres L.G. Rojas Neftalí. Bautista G. Iturbe R.Effect of temperature, and surfactants HLB and dose over the TPH-diesel biodegradation process in aged soils. Process Biochemestry.2005;40: [11] Willumsen P.A., Karlson U.,Pritchard P.H Response of fluoranthene degrading bacteria to surfactants. Appl. Microbiol. Biotechnol.:in press. 299

301 REMOCIÓN DE PLOMO Y CADMIO DE SOLUCIONES ACUOSAS POR BIOSORCIÓN EN ASERRÍN DE PINO Raúl Cortés Martínez 1*, Aura Roxana Hidalgo Vázquez 2, Héctor Eduardo Martínez Flores 1, Consuelo de Jesús Cortés Penagos, 1 Facultad de Químico Farmacobiología. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, 2 Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Edif. B1, C.U., Morelia, Michoacán, México, * Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Tzintzuntzan 173 Col. Matamoros, Morelia, Michoacán, México, +52 (443) ext. 213, Palabras clave: biosorción, aserrín de pino, metales pesados Introducción. La contaminación del agua, aire y suelo por metales pesados es uno de los problemas ambientales más severos, además de ser muy difícil de resolver. La contaminación por metales pesados existe en corrientes acuáticas de desecho de varias industrias, tales como las de galvanoplastia, la industria minera y las tenerías, entre otras. Algunos de los metales asociados con estas actividades son: arsénico, cadmio, cobre, cromo, hierro, mercurio, níquel, plomo y zinc. Estos metales no son biodegradables y tienden a acumularse en los organismos vivos causándoles enfermedades y desórdenes en su funcionamiento. Por estas razones son considerados como contaminantes prioritarios. Estos contaminantes son descargados al medio ambiente alcanzando concentraciones por encima de los valores permitidos por la legislación [1], siendo los recursos hídricos los que mayor riesgo presentan por su alta velocidad de propagación. Actualmente existen varios métodos para la eliminación de metales pesados de corrientes acuáticas de desecho; sin embargo, muchos de ellos pueden ser costosos o complicados de implementar, especialmente en disoluciones con bajas concentraciones de metales. Además, pueden generarse lodos tóxicos y difíciles de tratar, por lo que es necesario encontrar tecnologías que permitan remover metales de una manera eficiente y menos costosa. Por lo tanto, existe la necesidad de establecer estrategias de tratamiento que sean simples, consistentes y que involucren recursos locales [2]. Una alternativa que en los últimos años ha probado ser altamente efectiva para la remoción de metales pesados de aguas residuales es la biosorción, que consiste en la remoción de los mismos por biomasa (viva o muerta) a través de fenómenos físicos como adsorción, intercambio iónico o procesos metabólicos, y puede llegar a ser un método preciso y selectivo que requiere de pocos minutos de tratamiento. Además, este proceso resulta ser altamente efectivo para la eliminación de especies metálicas. Recientemente, biosorbentes de bajo costo han sido preparados a partir de desechos generados de la industria maderera, la pesca y la agricultura, entre los que se encuentran: la cáscara de cacahuate, el rastrojo del maíz, la cáscara de arroz, aserrín, bagazo de caña, residuos de café, desechos de naranja, levaduras, etc. Estos biomateriales han sido reconocidos como una alternativa potencial a las tecnologías convencionales para la remoción de metales de aguas residuales. Por lo tanto, es factible recuperar y remover metales mediante el uso de estos desechos, así como también brindar un valor agregado a los diferentes desechos que, generalmente, son tratados como residuos sólidos y que presentan también graves problemáticas para su disposición final. Por ello, la investigación de este tipo de tecnologías es novedosa y su desarrollo puede ser particularmente competitivo en el tratamiento de efluentes industriales, ya que permiten la recuperación de los metales y la reutilización de la biomasa y el agua. El uso de biomasa muerta tiene ventajas sobre la utilización de biomasa viva, ya que no es necesario adicionar nutrientes, el adsorbente resulta inmune a la toxicidad o a condiciones de operación adversas, los procesos no están gobernados por limitaciones biológicas, la recuperación de metales es más fácil y la biomasa puede comportarse como un intercambiador iónico [3]. Los materiales lignocelulósicos constituyen una fuente de materia prima importante para la obtención de productos de amplia utilización en la agricultura. Dentro de estos materiales se encuentran el aserrín y la corteza que resultan de desechos del aprovechamiento de la madera. El objetivo de este trabajo es evaluar las capacidades de retención de plomo y cadmio utilizando el aserrín de pino como biosorbente mediante el estudio de la cinética y parámetros de equilibrio de cada sistema metal-biosorbente en particular; así como determinar la influencia de la 300

302 temperatura sobre las capacidades de biosorción de cadmio y plomo. Metodología. El aserrín de pino se obtuvo como residuo de un aserradero, el cual posteriormente fue lavado varias veces con agua desionizada, secado en una estufa a 60 C y tamizado para obtener un tamaño de partícula de aproximadamente 1mm. Este material se almacenó en un desecador hasta ser utilizado en experimentos de biosorción de cadmio y plomo en solución acuosa. Para determinar la cinética de biosorción de cadmio y plomo, se realizaron experimentos de contacto tipo lote con aserrín de pino y soluciones acuosas de plomo y cadmio, para lo cual se pesaron 0.5 g de aserrín y se colocaron en tubos de centrífuga. Se agregaron 5 ml de una solución de Pb(NO 3 ) N o de Cd(NO 3 ) 2.4H 2 O 0.001N, y se colocaron los tubos en un termobaño con agitación a temperatura ambiente (25 ºC) agitando a diferentes tiempos de contacto (entre 5 y 180 min). Al término de cada tiempo, la solución se filtró y el sobrenadante se colocó en viales para posteriormente hacer los análisis de plomo y cadmio por espectroscopía de absorción atómica (AAS). Se utilizó el mismo procedimiento para determinar la cinética de biosorción de plomo y cadmio en aserrín a 35 y 50 ºC. Los experimentos se realizaron por triplicado para determinar su reproducibilidad. Las cantidades de cadmio y plomo adsorbidos en el aserrín fueron calculadas a partir de la concentración inicial de la solución, utilizando la siguiente ecuación: solución se filtró y el sobrenadante se colocó en viales para su posterior análisis de cadmio o plomo por AAS. Los experimentos se realizaron por triplicado al igual que los casos anteriores. Resultados y discusión. Las figuras 1 y 2 muestran los resultados de la biosorción de cadmio y plomo en aserrín de pino, respectivamente, a diferentes temperaturas como una función del tiempo de contacto. Se puede observar que, en el caso del cadmio (Fig. 1), la remoción ocurre casi de manera inmediata al contacto de la solución con el biosorbente, ya que más del 80% de la remoción se lleva a cabo en los primeros 2 min de contacto. Se observa también que el tiempo de equilibrio se alcanza aproximadamente a los 9 min para los tres valores de temperatura bajo estudio, lo cual indica que este parámetro no tiene influencia significativa en la velocidad de biosorción de cadmio sobre aserrín de pino; sin embargo, puede notarse que la remoción de cadmio disminuye conforme aumenta la temperatura, lo cual sugiere que un aumento en esta variable puede disminuir también la capacidad de biosorción de cadmio del aserrín de pino.. (1) Para obtener las isotermas de biosorción de plomo y cadmio, se hicieron experimentos de contacto tipo lote con aserrín de pino y soluciones acuosas de nitrato de plomo y cadmio a diferentes concentraciones (desde 0.001N hasta 0.5N) y a diferentes temperaturas (25, 35 y 50 ºC) para determinar el efecto de este parámetro sobre las capacidades máximas de biosorción del aserrín para estos metales. Para ello, se pusieron en contacto 0.05 g de aserrín en tubos de centrifuga con 5 ml de las soluciones de plomo y cadmio, por separado. Los tubos fueron agitados en el termobaño ajustándose a la temperatura deseada y agitando durante el tiempo de equilibrio determinado en los experimentos de cinética, para cada sistema metal-biosorbente en particular. Al término del tiempo de contacto la Figura 1. Biosorción de cadmio en aserrín de pino en función del tiempo de contacto a diferentes temperaturas (25, 35 y 50 C). En el caso de la cinética de biosorción de plomo (Fig. 2), se puede observar un comportamiento similar al anterior, donde la remoción de plomo es rápida al inicio del proceso, alcanzando también remociones de más del 80% pero solamente para las temperaturas de 35 y 50 C, ya que para 25 C la remoción de Pb es menos rápida en estos primeros minutos. No obstante, el tiempo al cual se alcanza el equilibrio de remoción de Pb es aproximadamente de 9 min para las tres temperaturas. Sin embargo, la remoción de Pb a 35 C es ligeramente mayor que a 301

303 25 y 50 C, lo cual indica que puede existir una mayor biosorción de plomo conforme aumenta la temperatura, caso contrario a lo que sucede con la biosorción de cadmio. Figura 2. Biosorción de plomo en aserrín de pino en función del tiempo de contacto a diferentes temperaturas (25, 35 y 50 C). En general, la remoción de iones metálicos por biosorción depende de los mecanismos químicos que involucran las interacciones de los iones metálicos con los grupos activos específicos asociados con la pared celular del biosorbente. Por lo tanto, la cinética de biosorción indica la evolución de cada una de las etapas a través de las cuales ésta se lleva a cabo, e indica también cuál de estas etapas es la que controla el proceso de sorción [3-4]. Con base en lo anterior, y observando los tiempos en los cuales se lleva a cabo el procesos de sorción, se puede considerar que la remoción de cadmio y plomo mediante el aserrín de pino es un proceso cuya velocidad es controlada únicamente por las interacciones de los iones metálicos con los grupos funcionales del aserrín, ya que los tiempos en los cuales se alcanza el equilibrio (aproximadamente 9 min) para cada metal son significativamente cortos en comparación con otros adsorbentes en los cuales la difusión juega un papel fundamental en la cinética de sorción, como el caso de las zeolitas y el carbón activado, entre otros. Se ha reportado que para la sorción de plomo con arena cubierta de óxido de manganeso, indican que la capacidad de sorción aumenta de 1.62 a 1.83 mg/g cuando la temperatura se eleva de 21 a 45 C, mientras que la velocidad de sorción varia de a g/mg.min en el mismo rango de la temperatura [5]. Se ha reportado también que la capacidad máxima de sorción de plomo con helechos, como biosorbente, se mantiene constante cuando la temperatura aumenta de 15 a 45 C, mientras que la constante de velocidad aumenta de 3.4 mg/g.min a 140 mg/g.min en el mismo rango de temperatura [6]. Un comportamiento similar se observa para la biosorción de plomo en aserrín en este estudio. Respecto a las isotermas de biosorción de plomo y cadmio a diferentes temperaturas, éstas se presentan en las figuras 3 y 4, respectivamente. Para la biosorción de plomo (Fig. 3) se observa una mayor remoción a una temperatura de 25 C con un valor aproximado de q e = mg Pb/g aserrín, seguido de la isoterma de aserrín a 35 C con valor de q e = mg Pb/g aserrín y a una temperatura de 50 C se presentó la menor capacidad de adsorción con un valor de q e = mg Pb/g aserrín. De acuerdo a estos resultados, al aumentar la temperatura de 25 a 50 C hay una ligera disminución en la capacidad de adsorción. Figura 3. Capacidad de biosorción de Pb (q e) con aserrín como una función de la concentración al equilibrio en la solución (C e), a diferentes temperaturas. En la figura 4 se observan los resultados obtenidos para el sistema cadmio-aserrín a diferentes temperaturas. A 25 C se presenta una mayor capacidad de adsorción con un valor de q e = mg Cd/g aserrín; mientras que a 35 C, la capacidad de adsorción prácticamente no cambia, observándose un valor de q e = mg Cd/g aserrín y, finalmente, a una temperatura de 50 C se presenta una menor capacidad de adsorción con un valor de q e = mg Cd/g aserrín. De acuerdo a los resultados obtenidos en este trabajo, se observa que la capacidad máxima del aserrín para adsorber cadmio es mayor a la presentada para el plomo. 302

304 disminuyendo ligeramente su eficiencia conforme aumenta este parámetro. Agradecimientos. A la Coordinación de la Investigación Científica de la UMSNH por el apoyo financiero; así como la asistencia técnica de B. Villalobos Castañeda. Figura 4. Capacidad de biosorción de Cd (q e) con aserrín como una función de la concentración al equilibrio en la solución (C e), a diferentes temperaturas. Otros materiales han sido estudiados para la biosorción de Cd y Pb. En la tabla 1 se observan las capacidades de biosorción de algunos biosorbentes. Tabla 1. Capacidades máximas de sorción (mg/g) para diferentes tipos de adsorbentes. Biosorbente Capacidad de sorción Referencia Cd Pb Tallos de uva [7] Cáscara de naranja [8-9] Cáscara de tamarindo [8] Hueso de aceituna [10] Quitosán [11] Carbon activado en polvo [12] Carbon activado granular [12] --- no reportado Se puede observar que las capacidades reportadas en este trabajo para la biosorción de cadmio y plomo con aserrín de pino, a las diferentes temperaturas, son mayores comparadas con los otros tipos de biosorbentes, incluyendo el carbón activado, por lo que se considera que este material tiene el potencial para ser utilizado en este tipo de procesos de remoción. Conclusiones. Se puede concluir que el aserrín de pino tiene un gran potencial para ser utilizado como biosorbente en la remoción de cadmio y plomo presentes en aguas contaminadas, ya que presenta altas capacidades de biosorción comparado con otros adsorbentes usados para el mismo propósito. Además, se observa también que la temperatura juega un papel importante en el proceso de biosorción, Bibliografía. 1. Navarro A. E., Ramos K. P., Agapito R. y Cuizano, N. A. (2006). Propiedades ácido-básicas de Lentinus edodes y cinética de biosorción de Cadmio (II). Rev. Latinoam. Rec. Nat. 2: Vaca-Mier M., López-Callejas R., Gehr R., Jiménez- Cisneros B.E. y Álvarez P.J.J. (2001). Heavy metal removal with Mexican clinoptilolite: multi-component ionic exchange. Water Res. 35(2): Pinzón-Bedoya M.L. y Vera-Villamizar L.E. (2009). Modelamiento de la cinética de bioadsorción de Cr (III) usando cáscara de naranja. Dyna. 76(160), Bai R.S. y Abraham T.E. (2002). Studies on enhancement of Cr(VI) biosorption by chemically modified biomass of Rhizopus nigricans. Water Res. 36(5): Han R., Zoua W., Zhang Z., Shi J. y Yang J. (2006). Removal of copper(ii) and lead(ii) from aqueous solution by manganese oxide coated sand I. Characterization and kinetic study. J. Hazard. Mater. B137: Ho Y.S., Chiu W.T., Hsu C-S. y Hung C-Y. (2004). Sorption of lead ions from aqueous solution using tree fern as a sorbent. Hydrometallurgy. 73(1-2): Villaescusa I., Fiol N., Martínez M., Miralles N., Poch J. y Serarols J. (2004). Removal of copper and nickel ions from aqueous solutions by grape stalks wastes. Water Res. 38(4): Aguilar-Ávila D.S Usos de residuos de naranja (Citrus sinensis) y tamarindo (Tamarindus indica) como biosorbentes en la remoción de cadmio, plomo y zinc de aguas contaminadas. Tesis de licenciatura. Facultad de Químico Farmacobiología. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Morelia, Michoacán, México. 9. Xuan Z., Y. Tang, Y. Liu y F. Luo Study on the equilibrium kinetics and isotherm of biosorption of lead ions onto predated chemically modified orange peel. Biochem. Eng. J. 31(2): Martín-Lara M.A. (2008). Caracterización y aplicación de biomasa residual a la eliminación de metales pesados. Tesis Doctoral. Departamento de Ingeniería Química. Universidad de Granada. España. 11. Babel S. y Kurniawan T. (2003). Low-cost adsorbents for heavy metals uptake from contaminated water: a- review. J. Hazard. Mater. 97(1-3): Reddad Z., C. Gerente, Y. Andrés, M. C. Ralet, J. F. Thibault y P. Le Cloirec. Ni (II) and Cu (II) binding properties of native and modified sugar beet pulp. Carbohydr. Polym. 49(1):

305 SELECTION OF AMMONIUM OXIDIZING BACTERIA BY CONTINUOUS SYSTEM WITH HIGH DILUTION RATE (WASH OUT) Naiana Gabiatti 1, Hugo Moreira Soares 2, Willibaldo Schmidell * 1* Department of Chemical Engineering and Food Engineering, Federal University of Santa Catarina, Campus Universitário, Trindade, CEP , P.O Box 476, Florianópolis, SC, Brazil. Phone: Key words: nitrogen removal, Ammonia oxidizing bacteria (AOB), wash out. Introduction New concepts for biological nitrogen removal in wastewater are being tested and studied. Novel process are based on the physiology of ammonia oxidizing bacteria (AOB), mainly Nitrosomonas sp. Nitrogen removal via nitrite has been recognized as economically beneficial, mainly because it significantly reduces the demand for carbon and oxygen during the process. However, the difficulty in utilizing this alternative lies in retaining the ammonia oxidizing bacteria (AOB) while eliminating the nitrite oxidizing bacteria (NOB) [1]. An interesting way to do this is to use a continuous process without sludge retention, washing out nitrite oxidizing bacteria (NOB) while retaining ammonia oxidizing bacteria (AOB), at elevated temperatures and introducing an ammonium rich medium. The objective of this work was to propose a way of enrich the interested microorganisms starting from a heterogeneous inoculum and, verify its removal efficiency of a high ammonium nitrogen concentrations media, compared to the original inoculum without any enrichment. Materials and Methods Sludge from an activated sludge system of the domestic WWTP of Florianópolis city in South Brazil, was used to seed the reactors. Two different reactors start-up strategies were compared: one with sludge wash out (Test 1) and one without sludge wash out (Test 2). Experiments were performed in two laboratory-scale fermentors (New Brunswick, model MF 14) with heating (temperature was maintained at 35ºC) and ph control system, that used NaOH and/or HCl to maintain ph around 7,5. The concentration of dissolved oxygen in the liquid remained always around the saturation and was controlled by the aeration rate (3 L/min) and stirring (400rpm). The net volume was 3 L. In Test 1, the reactor was inoculated with 7,7 gtss/l of sludge and during the start-up period it was operated as a CSTR using a dilution rate of 0.04h -1, which promoted the sludge wash-out, reaching 1,2 gtss/l after 48 hours of operation. During wash-out, daily TSS determinations permitted the calculation of microorganisms specific growth rate (µ) according to the biomass mass balance described in Equation 1 [2]. X = X i. e (µ -D) t Equation 1 where : X i = initial cells concentration; X = cells concentration at t time; D = Dilution rate; µ = specific growth rate of cells. In Test 2, reactor was inoculated with 450 ml of the same sludge; the biomass remained retained in the reactor while it was gradually filled with the medium. After this first period, both reactors were operated as sequencing batch reactors (SBR). Kinetics assays to follow ammonium consumption during the operation cycle were carried out. Reactors were fed with synthetic medium [3] containing high ammonium concentration (500 mg/l). Ammonium (N-NH + 4 ) was analyzed by the Nessler colorimetric method [4]. Nitrite (N-NO - 2 ) was determined colorimetrically by HACH Company Nitriver kits and nitrate (N-NO - 3 ) determinations were carried out through the salicylic acid method [5]. Total suspended solids (TSS) were assayed using a modified method of the Standard Methods for Examination of Water and Wastewater [6, 7]. The measurement of oxygen specific consumption rate (QO 2 ) was performed by respirometric technique with a dissolved oxygen transmitter Mettler Toledo (Impro 6800). This measurement was performed on each bioreactor, interrupting aeration and folowin the drop in the dissolved oxygen concentration [8]. 304

306 For biomass characterization during the experiments it had been used the molecular biology technique of fluorescence hybridization in-situ (FISH), performed as described previously [9]. After collecting the sample directly from the reactor its fixation was performed in paraformaldehyde [10]. Results and Discussion Reactor of Test 1 was submitted to a sludge washout during its start-up in a continuous process with a dilution rate high enough to promote the sludge wash out. Figure 1 shows the concentration of nitrogen compounds (NH4 +, NO2-and NO3-) and cell concentration (TSS) as a function of washing time. sedimentation and subsequent supernatant removal was proceeded, prioritizing the biomass retention. The second cycle started at the moment the reactor volume was completed by the medium with the same ammonium concentration used in the wash out (500 mg N-NH 4 /L). Figure 2 shows the monitoring data of nitrogen forms concentrations during the five cycles performed. Figure 2: Data from nitrogen forms concentrations present in the reactor along five kinetic cycles performed after sludge wash out. Figure 1: TSS, N-NH 4, N-NO 2 and N-NO 3 concentrations during the first step (wash out) of RI. The experimental data were adjusted by an exponential equation (see Eq. 1) and it was found a maximum specific growth rate (µmax) for microorganisms of 0,0016 h -1, this is almost 20 times less than the value already predicted (µ max =0,03 h -1 ), to AOB, at 35ºC [11]. Although this indicates that cells selection process could be more effective, it must be remembered that the literature value refers to pure cultures, which is not the case with this work. Despite the oscillation that appears in nitrite and nitrate concentrations, both levels remained low while the increase in ammonia concentration showed almost a linear behavior, reaching 434 mg N-NH 4 /L. At the end of the wash out process, the reactor was operated as a SBR and immediately started the first kinetic cycle, keeping the other operational conditions. After 65 hours, the ammonium concentration reached levels close to zero, ending the first cycle. In the sequence, a period of sludge It can be seen, in the first cycle, an initial period of low activity. Only after 40 hours, the ammonium consumption actually began, indicating an adaptation to the conditions imposed to the microorganisms. Moreover, it can be noticed that the washing process was effective in AOB selection, since the formation of nitrate along the cycles was practically null. Table 1 shows the total nitrogen removal obtained at the end of each cycle, the average cell concentration (X m ), and the specific ammonium consumption rate (QNH 4 ), which is determined through linear regression of the ammonium concentration curve. Table 1. Total removal percentage, average cell concentration and ammonium specific consumption rate for each of the five cycles. Removal (%) X m (g TSS/L) QNH 4 (g N-NH 4/g TSS.d) Cycle 1 19,1 0,92±0,12 0,24 Cycle 2 27,5 0,78±0,09 0,81 Cycle 3 29,5 0,79 0,99 Cycle ,65 1,57 Cycle ,78 1,75 Due to the slow growth of this type of microorganism the cells concentration remains virtually constant 305

307 throughout each cycle. As total time of each cycle tend to shorten, the removal efficiency and specific ammonium consumption rate also increased, reaching 1,75 gn-nh 4 /gtss.d. Other authors [12], working with N. eutropha cultivation in the presence of NO (50ppm), achieved 51% nitrogen removal, in this case oxidation of ammonium occurred at a specific rate of approximately 2,32 g N-NH 4 / gtss.d It is believed that the AOB denitrification capacity is a way to protect cells against the toxic effects due to the accumulation of nitrite, particularly when faced with the greater availability of substrate [13]. Nitrogen removal in these cases is assigned to the intermediates accumulation, such as NO and NO 2, which could induce a secondary metabolism in AOB [14]. Excess substrate allows obtaining high consumer rates, therefore, the generation of large amounts of these intermediates. Figure 3 shows the monitoring data of nitrogen forms concentrations during the five cycles performed during Test 2. Table 2. Total removal percentage, average cell concentration and ammonium specific consumption rate for each of the five cycles. Removal (%) X m (g TSS/L) QNH 4 (g N-NH 4/g TSS.d) Cycle 1 4,0 0,96±0,05 0,28 Cycle 2-0,89 0,55 Cycle 3 4,0 0,72 0,64 Cycle 4-0,9 0,89 Cycle 5 13,4 0,95 1,12 Figure 4 shows the values of specific respiration rate (QO 2 ) during the first cycle of each test. Figure 4: Oxygen consumption rates with the time during the first cycles of Test 1 and Test 2. Figure 3: Data from nitrogen forms concentration present in the reactor along five kinetic cycles performed without previous sludge wash out. Just 80 hours after the begining of the first cycle there was decrease in ammonium concentration, attributed to microbial activity. In this experiment, the biomass adaptation phenomenon takes place in a much slower way than the previous one, which can also be observed in the variables presented in Table 2, which has very low removal percentages, including zero, and specific ammonium consumption rates reached only 1,12 g N- NH 4 /gtss.d in the last cycle, even with cell concentrations slightly above those observed in Test 1. This emphasizes the importance of wash out procedure during the biomass adaptation period. The specific respiration rate starts with very low values of hard determination in the initial instants and after few hours is replaced by a significant increase. Although the growth trend is observed in both tests it s clear that the biomass activity in Test 1 is better. During FISH technique performance, four different probes were used in the samples hybridization: EUBmix, NSO, NIT and NEU. After washing out a significant increase in biomass homogeneity was detected, as well as the increase in metabolically active bacteria. The abundance of AOB increases after the wash out procedure and after some cycles. At the end of the fifth cycle, in Test 1, they represent about 90% of the microbial population. The NOB are rarely found in the final cycles, even in Test 2, without sludge wash out. 306

308 Conclusions The wash out procedure shown to be an efficient technique to the selection of desired microorganisms and their subsequent adaptation to the imposed conditions (temperature, high ammonium concentrations). In short time it was possible to establish a process for ammonium oxidation and concomitant elimination, using a not adapted inoculum. Thus, it is established a consistent procedure for start up a nitrification process. Aknowledgements This research was supported by a grant from the National council for development and research (CNPq/Brazil). Bibliography 1. Blackburne R., Yuan Z., Keller J. (2008). Demonstration of nitrogen removal via nitrite in a sequencing batch reactor treating domestic wastewater. Water Res.vol 42: Facciotti M.C. (2001). Fermentação Contínua. In: Biotecnologia industrial. Schmidell W., Lima U. A., Aquarone E., Borzani W. Vol. 2, Edgard Blücher Ltda., Brasil Campos J.L., Garrido-Fernández J.M., Méndez R., Lema J.M. (1999). Nitrification at high ammonia loading rates in an activated sludge unit. Bioresource Technol. vol 68, Vogel A. I. (1981). Análise Inorgânica Quantitativa. 4th edition, Ed. Guanabara, Brazil. 5. Cataldo D.A., Haroon M., Schrader L.E., Youngs V.L. (1975). Rapid colorimetric determination of nitrate in plant tissue by nitration of salicylic acid. Comun. Soil Sci. Plant Anal. vol 6: Olsson L. and Nielsen J. (1997). On-line and in-situ monitoring of biomass in submerged cultivation. Tibtech, vol15: APHA, AWWA, WEF (1995). The Standard methods for the examination of water and wastewater. 19th. Edition, American Public Health Association, USA. 8. Schmidell, W. (2001) Agitação e aeração em biorreatores. In: Biotecnologia industrial, v. 2, Edgard Blücher Ltda, Brasil Amann R. I. (1995). In situ identification of microorganisms by whole cell hybridization with rrnatargeted nucleic acid probes. In: Molec Microb Ecol Manual, Kluwer Academic Publishers (eds.), Netherlands Reginatto V., Teixeira R. M., Pereira F., Schmidell W., Furigo Jr A., Menes R., Etchebehere C., Soares H.M. (2005). Anaerobic ammonium oxidation in a bioreactor treating slaughterhouse wastewater. Braz J. Chem. Eng. 22(4): Wiesmann, U. (1994). Biological nitrogen removal from wastewater. In: Fletcher, A. (Ed.). Advances in Biochemical Engineering, Vol. 51, Springer-Verlag, Germany Zart D., Bock E. (1997). High rate of aerobic nitrification and denitrification by Nitrosomonas eutropha grown in a fermentor with complete biomass retention in the presence of gaseous NO 2 or NO. Arch Microbiol. vol169: Beaumont H.J.E., Van Schooten B., Lens S.I., Westerhoff H.V.E, Van Spanning R.J.M. (2004). Nitrosomonas europaea Expresses a Nitric Oxide Reductase during Nitrification. Journal of bacteriology. V. 186, No. 13: Schmidt I., Hermelink C., Van De Pas-Schoonen K., Strous M., Camp Hj., Kuenen J. G., et al. (2002) Anaerobic ammonia oxidation in the presence of nitrogen oxides (NOX) by two different lithotrophs. Appl Environ Microbiol. Vol 68:

309 INFLUENCIA DEL NITRÓGENO SOBRE LA MIGRACIÓN DE ATRAZINA EN SUELO 1 Rosa Angélica Guillén Garcés, 2 Anne M. Hansen y 2 Manfred van Afferden 1 Universidad Politécnica del Estado de Morelos, 2 Instituto Mexicano de Tecnología del Agua Boulevard Cuauhnáhuac #566, Col. Lomas del Texcal, Jiutepec, Morelos. CP / Tels/fax (777) Area: ambiental Palabras clave: mineralización, inhibición, nitrógeno Introducción. La atrazina es un herbicida ampliamente usado para eliminar hierba de hoja ancha en cultivos de maíz, sorgo, caña de azúcar, frijol, soya, piña, plátano, entre otros 1. Debido a sus características fisicoquímicas, movilidad y persistencia en el ambiente, a nivel mundial se ha considerado un contaminante orgánico persistente, prohibiendo y restringiendo su uso en países de la Unión Europea, Canadá y Estados Unidos. Sin embargo, en países de Asia, África y Latinoamérica, el uso de atrazina no está restringido ni prohibido 2. Se ha determinado que la atrazina es fuente de nitrógeno para los microorganismos, por lo que la presencia de fertilizantes nitrogenados en el suelo, inhibe la mineralización de este herbicida, proceso importante en la disipación y migración de este herbicida en el ambiente 3. Hasta este momento, sólo se ha determinado que la inhibición del proceso de biodegradación de atrazina se debe a la presencia de fuentes de nitrógeno alterna, sin tener en cuenta el grado de concentración de nitrógeno 4. Por tanto, el presente trabajo, tiene como objetivo principal evaluar la influencia de diferentes concentraciones de nitrógeno, incluyendo las similares e inferiores a la recomendación de aplicación en campo que van desde 120 a 250 kg de N ha -1, sobre la migración de atrazina en suelos de zonas tropicales de México. Metodología. La metodología constó de las siguientes fases: 1) Selección y muestreo del área de estudio, 2) Caracterización de la dinámica de atrazina en las zonas de estudio (biodegradación, adsorción y dispersión), 3) Caracterización del proceso de mineralización de atrazina en diferentes tipos de suelo, con diferentes concentraciones de nitrógeno disponible, 4) Caracterización del proceso de mineralización de atrazina en suelo con diferentes concentraciones de fertilización con nitrógeno y 5) caracterización del proceso de mineralización de atrazina en medio líquido en presencia de diferentes concentraciones de nitrógeno. Esta última fase permitió evaluar la inhibición del proceso de biodegradación sin incluir procesos paralelos que se llevan a cabo en el suelo, tales como la dispersión y adsorción. Resultados y discusión. En la mineralización de atrazina, en diferentes muestras de suelo, se obtuvo una relación inversa entre la concentración de nitrógeno disponible en el suelo, y la cinética y grado de mineralización de la atrazina, variando la vida media y el porcentaje de mineralización de 0.99 d y 99 % respectivamente para concentraciones de 24 mg kg -1 hasta más de 18 d y 6 % para concentraciones de 2000 mg kg -1. Con el análisis de estos resultados se seleccionó la muestra con menor contenido de nitrógeno y vida media de la atrazina más corta, para la realización de los experimentos de inhibición de la mineralización en suelo y medio líquido con diferentes grados de fertilización nitrogenada, en ellos la tendencia fue similar a los experimentos en diferentes muestras de suelo. Al aumentar el grado de fertilización se favoreció el proceso de inhibición de la mineralización de atrazina. Aunque en concentraciones similares a las recomendadas de aplicación de nitrógeno en campo (133 mg kg -1 ) se alcanzó una mineralización de atrazina del 74 %, con una vida media de 2.4±0.1 días. Dando una inhibición parcial de la mineralización de atrazina en suelo, con lo que se puede establecer que a concentraciones de fertilización similares e inferiores a las recomendaciones de aplicación en campo la inhibición de la mineralización de atrazina es parcial (10 al 30 %). No obstante, si existe una sobrefertilización en el suelo, es decir que la concentración de nitrógeno disponible sobrepase 350 mg kg -1, el proceso de inhibición es mayor, limitando el grado de mineralización desde un 8 % hasta una inhibición total de la mineralización (figura 1). 308

310 atrazina [mg kg -1 ] N-KNO 3 [mg kg -1 ] t [d] * Figura 1. Mineralización de atrazina en suelo procedente de Cárdenas, Tabasco (muestra 1) en presencia de diferentes concentraciones de nitrógeno como fertilizante; contenido de agua 50 % de la capacidad de campo; [atrazina] suelo=1.08 mg kg -1 y temperatura= 35 C, *Concentración de nitrógeno similar a la concentración aplicada en campo Con respecto a los resultados obtenidos en medio líquido, se aislaron y caracterizaron los microorganismos contenidos en el suelo, identificando siete especies (Micrococcus sp., Ochrobactrum anthropi, Yersinia pseudotuberculosis, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus capitis, Providence rustigianii, y Acinetobacter iwoffii), tres de ellas con capacidad de degradar atrazina De ellas únicamente tres crecieron en cultivo con atrazina como única fuente de nitrógeno y sólo de una se ha reportado en la literatura con capacidad de degradación (Ochrobactrum anthropi). En estos experimentos también se observó que la inhibición de la mineralización de atrazina en suelo fue menor que en medio líquido, lo anterior debido probablemente a la complejidad de la matriz de suelo que impide una menor disponibilidad del nitrógeno responsable de la inhibición de la mineralización de la atrazina, lo que puede explicar el porqué la atrazina es más persistente en agua que en suelo (Figura 2). Atrazina [mg L -1 ] N-KNO 3 [mg L -1 ] t [d] Figura 2. Mineralización de atrazina en medio líquido en presencia de diferentes concentraciones de nitrógeno como fertilizante; [atrazina] medio líquido= 50 mg L -1 y temperatura= 35 C Conclusiones. En consideración a que la mineralización de atrazina en suelo es el principal mecanismo de disipación de este herbicida en el ambiente, la inhibición total de este proceso permitirá la migración de atrazina en suelos principalmente sobrefertilizados, contaminado cuerpos de agua y favoreciendo la persistencia de este herbicida en el ambiente. Mientras que en suelos con concentraciones de nitrógeno similares a las recomendaciones de aplicación, la inhibición es parcial disminuyendo los riesgos de contaminación por infiltración. Agradecimientos. A la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) y al Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA). Bibliografía. 1. Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación, 2009, Anuario Estadístico de la Producción Agrícola de los Estados Unidos Mexicanos. 2. Pesticide Database Pesticide Action Network, San Francisco, CA, USA. Disponible en World Wide Web: (último acceso 3 de diciembre de 2008). 3. Abdelhafid A., Houot S. y Barriuso E. 2000a. Dependence of atrazine degradation on C and N availability in adapted and non-adapted soil, Soil Biology & Biochemistry 32: Abdelhafid A., Houot S. y Barriuso E. 2000b. How increasing availabilities of carbon and nitrogen affect atrazine behaviour in soils, Biology and Fertility of Soils 30:

311 DETERMINACION DE SUBPRODUCTOS DE LA BIOTRANSFORMACION DEL FENANTRENO POR MUCOR ROUXII IM-80 Rosalina Magallón Sánchez, Ma. Teresa Rodríguez Casasola, Elvira Ríos Leal, Carlos Cruz Mondragón y Fernando J. Esparza García Departamento de Biotecnología y Bioingeniería, CINVESTAV-IPN, Av. Instituto Politécnico Nacional # 2508, CP , México D.F. Teléfono ext Palabras clave: biotransformación, fenantreno, mucor rouxii Introducción. Los microorganismos que metabolizan algún hidrocarburo producen una o varias enzimas con las que degradan o rompen algún enlace molecular de los compuestos hidrocarbonados y los utilizan como fuente de carbono [1]. En particular, en la degradación de hidrocarburos aromáticos que es catalizada por oxigenasas, se incluyen además cadenas de transferencia de electrones, eliminación de hidrógenos e inserciones de oxigeno (lo cual puede inducir a la apertura de los anillos aromáticos) [2]. Con el fin de poder eliminar todos los posibles agentes contaminantes en un entorno dado, es necesario saber que microorganismo o conjunto de microorganismos son capaces de descomponer las moléculas contaminantes en submoléculas que no resulten dañinas para el ambiente. Reconocer que componentes de una molécula pueden reaccionar con algún microorganismo resultaría muy útil para poder atacar un compuesto contaminante hasta subdividirlo en varias submoléculas inocuas [3]. El fenantreno es un hidrocarburo aromático tricíclico, ampliamente distribuido en el ambiente como resultado de procesos pirólicos. No obstante que éste no es mutagénico ni carcinogénico, se ha visto que es tóxico para los organismos acuáticos; como se trata de un hidrocarburo aromático de cadena corta, éste se emplea frecuentemente como un sustrato modelo para desarrollar estudios sobre el metabolismo de hidrocarburos aromáticos policíclicos carcinogénicos. Es de consideración mencionar que la biodegradación de los contaminantes comienza con la participación de enzimas extracelulares, pero que se requiere la presencia de la célula completa y de sus vías metabólicas para completarse. Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) y otros contaminantes tóxicos se han transformado exitosamente por óxido-reductasas e hidrolasas que se han aislado de hongos, bacterias y células vegetales en ensayos realizados bajo condiciones de laboratorio [4]. Los sistemas conjugados II-electrón de los HAPs son los responsables de su estabilidad química. Dependiendo de su carácter aromático, los HAPs absorben luz ultravioleta y producen un espectro fluorescente característico. Son solubles en muchos disolventes orgánicos, pero muy poco solubles en agua. Desde el punto de vista químico, los HAPs reaccionan por sustitución del hidrogeno o por adición cuando se produce una saturación. La mayoría de los HAPs se fotooxidan, una reacción importante para eliminarlos de la atmosfera [5]. El fenantreno es el más simple de los HAPs que tiene las regiones K y bahía y por eso es empleado como modelo para estudiar los HAPs. La región de bahía se forma entre los carbonos 4 y 5, mientras que la región K se forma entre los carbones 9 y 10. La importancia de estas regiones estriba en el hecho de que el ataque microbiológico es específico en alguna de ellas dependiendo del microorganismo y la enzima producida. La degradación del fenantreno por hongos actúa en la región K mediante la utilización de una monoxigenasa y una hidrolasa epóxida [6]. El objetivo del presente trabajo es demostrar la capacidad de Mucor rouxii IM-80 para biotransformar a la molécula del fenantreno por análisis cromatográfico en TLC y HPLC. 310

312 Metodología. El ensayo se realizo en matraces erlenmeyer con medio YPG, extracto de levadura (Bioxon) 3 g/l, glucosa (J.T. Baker) 20 g/l, peptona de carne (Bioxon) 10 g/l, agua destilada 1 L, ph 5±0.2 [7] se inocularon con 7.5x10 7 esporas/ ml de Mucor rouxii IM-80, incubándose por 24 horas a 30 C y 150 RPM. A las 24 h de crecimiento se adicionó fenantreno (Sigma-Aldrich) disuelto en metanol HPLC (J.T. Baker) a una concentración 50 ppm, se incubaron los matraces por 72 y 96 horas. Al término de esta incubación se separó el micelio por filtración, se efectuó la extracción del hidrocarburo en el micelio en Soxhlet (extracción S-L) y en el caldo de cultivo con 50 ml de cloroformo (J.T. Baker) (extracción L-L) [8]. Los extractos obtenidos del caldo de cultivo se concentraron por evaporación y se aforaron a 3 ml con metanol HPLC (J.T. Baker). El extracto se analizó por TLC en placa de gel de sílice 60 F 254 (Merck) utilizando como fase móvil acetonitrilo (J.T. Baker). El análisis por HPLC se llevo a cabo con detector UV-DAD a 254nm, se utilizo una columna Hypersil Green PAH de 250x4.6mm, fase móvil acetonitrilo-agua 78:23. Figura 1. Diagrama de Extracción L-L. Resultados. Al analizar los extractos por TLC con luz UV a 254 nm, en la figura 2 se pueden observar la separación de tres subproductos que presentan diferentes Rf con relación al fenantreno. En el análisis por cromatografía en HPLC se encontraron cuatro picos de diferente tiempo de retención con respecto al fenantreno correspondiendo estos a los subproductos de la biotransformación por Mucor rouxii IM-80, como se observa en la figura 3. Figura 2. Cromatograma TLC, A: Extracto de 72 h de incubación, B: Extracto de 96 h de incubación, C: Estándar de fenantreno, A1: subproducto de la biotransformación a 72 h de incubación (Rf=0.0357), A2: subproducto de la biotransformación a 72 h de incubación (Rf=0.1696), A3: subproducto de la biotransformación a 72 h de incubación (Rf=0.6548), B1: subproducto de la biotransformación a 96 h de incubación (Rf=0.0387), B2: subproducto de la biotransformación a 96 h de incubación (Rf=0.1577), B3: subproducto de la biotransformación a 96 h de incubación (Rf=0.6577), F: fenantreno estándar (Rf=0.7886). 311

313 Figura 3. Cromatograma HPLC, A: Extracto de 96 h de incubación, B: Extracto de 72 h de incubación, C: Estándar de fenantreno, F: Fenantreno,1234: subproductos de biotransformación. Conclusiones. Por TLC y HPLC se separan subproductos diferentes al fenantreno, comprobando que el hongo Mucor rouxii IM-80 es capaz de biotransformar al fenantreno en las condiciones utilizadas. El primer subproducto conforme aumenta la incubación disminuye su concentración y simultáneamente se presenta la aparición de otros subproductos los cuales a su vez aumentan su concentración conforme aumenta el tiempo de incubación, esto es indicativo de la presencia de una vía metabólica de biotransformación. La polaridad de los subproductos corresponde a compuestos oxigenados, pero hasta el momento no conocemos la posición del hidroxilo correspondiente. Bibliografía. 1. Bollag, W. B. y Bollag, J.M Biodegradation. Enciclopedia of Microbiology. 1; Zazueta-Sandoval R Oxigenasas paso inicial en la Biodegradación de Hidrocarburos por la cepa YR- 1 de Mucor circinelloide. CONCYTEG Año 3 Núm J. Zaiat y R. Romero-Zaliz Minería de datos sobre grafos: un enfoque multiobjetivo aplicado a bioremediacion. chapter EvoBIO Contributions, lauf et al, Ed., vol Guerrero-Zúñiga Efecto de la presencia de fenantreno sobre la expresión de proteínas y la actividad enzimática radical de cyperus hermaphroditus. Polibotanica num 27: Rosales M.L.A Biorremediación de suelos contaminados con aceite usado de automóvil con el hongo de la pudrición blanca Pleurotus Ostreatus (SETAS) en Durango. Tesis de Maestría. CIIDIR-IPN Victoria de Durango, Durango México. Pags ORTIZ L Biodegradación de hidrocarburos en suelos: Efecto de la adición de cosubstratos gaseosos. Tesis de Doctorado. UAM-Iztapalapa. División de Ciencias Básicas e Ingeniería. México. Pags Bartnicki-García, S., y W. J. Nickerson Nutrition, growth andmoephogenesis of Mucoe rouxii. J. Bactrol. 84: Cruz-Mondragón C., Rodríguez-Casasola M. T. y Esparza-García F.J DESTOXIFICACIÓN DE COMPUESTOS ORGANICOS AROMATICOS por Mucor rouxii IM-80. XII Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería. 312

314 CINÉTICA DE LA BIODEGRADACIÓN DE PLAGUICIDAS DEL TIPO PIRETROIDE MEDIANTE BACTERIAS PSICRÓFILAS Yazmin Stefani Perea Vélez 1, Jaime Antonio Salvador 1, Ángel Silveti Loeza 2, Miriam Araceli Martínez Gómez 2, José Carlos Mendoza Hernández 1*. 1 Benemérita Universidad Autónoma de Puebla 4 sur 104, (222) ext 5270, 2 Universidad tecnológica de Puebla (222) , Biodegradación, plaguicidas, piretroides, permetrina, cipermetrina. Introducción El término plaguicida se aplica a insecticidas, herbicidas, fungicidas y algunas otras sustancias de origen natural o sintético usadas para el control de plagas. Los plaguicidas representan un peligro potencial para los seres humanos, animales, plantas y para el ambiente en general. Estos son de gran utilidad para la agricultura, brindan ventajas para eliminar vectores, plagas, roedores. Los piretroides han llegado a ser los insecticidas urbanos dominantes usados en muchas partes del mundo y en california. Los piretroides son aplicados en las 58 ciudades del estado de california con aproximadamente kg reportados usados para el control de plagas que dañan a la salud. Aproximadamente el 60% de los piretroides usados en California son reportados por las ciudades del sur Riverside, los Ángeles, Orange y San Diego. El estudio de estos plaguicidas se debe a que cada día se distribuyen más en ambientes acuáticos y causan considerables daños a los peces y animales acuáticos invertebrados. [1]. El mal manejo de estos plaguicidas puede provocar intoxicación al usuario en forma accidental. La exposición a plaguicidas está asociada a un creciente número de efectos crónicos en la salud[2,3,4]. Como alternativa al tratamiento físico y químico de agentes orgánicos contaminantes, los procesos biológicos ofrecen las ventajas del funcionamiento a temperatura y presión ambiental, reduciendo gastos del capital y de operación. Sin embargo, una limitación de los sistemas de biotratamiento, es el potencial toxico de agentes xenobioticos. En la práctica, esto significa que se debe de tener un gran cuidado con los microorganismos usados ya que pueden ser inhibidos o causar su muerte por los efectos tóxicos de los contaminantes orgánicos. Los biorreactores bifásicos pueden ayudar a la eliminación de sustancias orgánicas debido a que las células que se encuentran en la fase acuosa, están en contacto con la fase orgánica inmiscible, en la cual las concentraciones elevadas del sustrato se pueden disolver, así las células son protegidas de los niveles tóxicos de los substratos. Sin embargo este procedimiento es solo aplicable a ciertas cepas microbianas, o limitado a algunos tipos de consorcios.[5] Recientemente, se ha demostrado que los polímeros inertes y baratos se pueden utilizar, de manera semejante como solventes orgánicos inmiscibles, para repartir los substratos orgánicos tóxicos lejos de las células en un bioreactor de división bifásica. Las ventajas de usar los polímeros, más allá del bajo costo y de la disponibilidad amplia, incluyen biocompatibilidad y no bioavilidad, lo cual permite el uso de diversos consorcios. El uso de bioreactores de división bifásica en la secuencia de los reactores batch ha agregado otra dimensión a la operación de proceso, caracterizado por una significativa flexibilidad en las condiciones de funcionamiento, y en la capacidad para permitir el desarrollo de los microorganismos y realizar sus rutas metabólicas de manera eficaz para la degradación de compuestos xenobioticos. [5] 313

315 El objetivo de este trabajo fue analizar y cuantificar la biodegradación de los plaguicidas permetrina y cipermetrina mediante Pseudomonas putida, Pseudomonas mendocina, Chromobacterium violaceum y Burkholderia cepacia utilizando espectrofotometría uv-visible e infrarrojo. Metodología. Las cepas de Pseudomonas putida, Pseudomonas mendocina, Chromobacterium violaceum y Burkholderia cepacia se propagaron en medio mínimo mineral a 25º C durante72 horas; para la obtención del inoculo de los bioreactores; posteriormente se hizo un ajuste espectrofotométrico a 0.2 A en una longitud de onda de 600 nm, para obtener aproximadamente 1x10 6 bacterias/ml. Los reactores biológicos fueron preparados con medio mínimo mineral y el plaguicida (permetrina o cipermetrina) en concentraciones de 50 ppm. Se agrego 3 ml del inoculo por cada 10 ml de medio mínimo mineral. Una vez preparados los biorreactores se tomaron muestras cada 5 días durante 20 días. De las muestras obtenidas en cada muestro se realizo una centrifugación a 15, 000 rpm durante 30 minutos, para separar el paquete celular del sobrenadante. Al sobrenadante se le realizo análisis de espectrofotometría Uv/Vis para determinar el porcentaje de biodegradación obtenido de cada cepa con los diferentes plaguicidas. Al plaguicida permetrina se le realizó la lectura a 220.5nm, mientras que para la cipermetrina fue a nm. Así mismo al sobrenadante se le realizo un análisis por espectrofotometría de infrarrojo, para determinar la generación de nuevos compuestos resultantes de la biodegradación. Por otra parte se cuantifico el crecimiento bacteriano mediante Uv/Vis; al paquete celular obtenido de la centrifugación se resuspendió en 5ml de medio mínimo mineral y se determino su absorbancia a 600nm. Resultados y discusión. En el proceso de biodegradación de los plaguicidas de tipo piretroide se encontró que las cepas Pseudomonas putida, Pseudomonas mendocina, Chromobacterium violaceum, Burkholderia cepacia y el consorcio bacteriano formado por una mezcla de las cepas anteriores, son capaces de emplear el plaguicida como su única fuente de carbono; dando como resultado la biodegradación del mismo. El porcentaje de biodegradación del plaguicida permetrina va desde el 80% a los 5 días hasta un 96% a los 20 días, esto concuerda con lo reportado por malik, en la que el proceso de biodegradación de permetrina es un periodo de 30 días. Las cepas que mayor capacidad de biodegradación de la permetrina presentaron fueron Pseudomonas mendocina y Burkholderia cepacia como se puede observar en la Figura 1. La cepa que mostro una mayor biodegradación de la permetrina y cipermetrina es Pseudomonas mendocina En el caso del crecimiento bacteriano Figura 1 Grafico comparativo del porcentaje de biodegradación del pesticida permetrina realizado Pseudomonas putida, Pseudomonas mendocina, Pseudomonas mendocina, Chromobacterium violaceum y cepacia y consorcio bacteriano Burkholderia En la figura 2 podemos observar que el porcentaje de biodegradación del plaguicida cipermetrina va desde un 76 a un 83% en los primeros cinco días, alcanzando un máximo a los 20 días que varía desde un 85 a un 90%, siendo la cepa de Pseudomonas mendocina la presenta el mayor porcentaje de biodegradación bacteria asiciada a la biodegradación de plaguicidas organofosforados como lo ha reportado Bhadbhabe en el 2002, seguida por Burkholderia cepacia, y de ahí todas las 314

316 demás cepas incluyendo el consorcio bacteriano degradan al plaguicida en un 85%, concordando con lo reportado por Grant et. al 2002, Lee et. al 2004, y Maloney et. al Figura 3 Curva de crecimiento bacteriano de Pseudomonas putida, Pseudomonas mendocina, Pseudomonas mendocina, Chromobacterium violaceum y Burkholderia cepacia y consorcio bacteriano durante la biodegradación del plaguicida permetrina Durante la biodegradación del plaguicida cipermetrina el crecimiento de todas las cepas fue muy similar, en donde Pseudomonas mendocina presentó el mayor crecimiento, mientras que el consorcio establecido por todas las cepas bacterianas usadas fue el que presento el menor crecimiento. Figura 2 Grafico comparativo del porcentaje de biodegradación del pesticida cipermetrina realizado Pseudomonas putida, Pseudomonas mendocina, Pseudomonas mendocina, Chromobacterium violaceum y Burkholderia cepacia y consorcio bacteriano Al comparar el crecimiento bacteriano en la biodegradación del plaguicida permetrina Chromobacterium violaceum fue la que presento mayor crecimiento, y la que presento un menor crecimiento fue Burkholderia cepacia, pero todas mantuvieron una buena viabilidad y crecimiento durante el proceso de biodegradación. Figura 4 Curva de crecimiento bacteriano de Pseudomonas putida, Pseudomonas mendocina, Pseudomonas mendocina, Chromobacterium violaceum y Burkholderia cepacia y consorcio bacteriano en la biodegradación del plaguicida cipermetrina 315

317 Conclusiones Las cepas de Pseudomonas mendocina y Burkholderia cepacia son capaces de biodegradar los plagucidas permetrina y cipermetrina en un periodo de aproximadamente 20 días usándolos como única fuente de carbono. Esto nos ayuda para emplearlas en diferentes procesos en donde estén presentes los plaguicidas del tipo piretroide. Agradecimientos Se agradece el financiamiento de este proyecto a PROMEP. Bibliografía 1. Holmes Robert W, Brians. Anderson, Brynm. Phillips, John W. Hunt, Daveb. Crane, Abdou Mekebri, and Valerie Connor Statewide Investigation of the Role of Pyrethroid Pesticides in Sediment Toxicity in California s Urban Waterways. Environ. Sci. Technol. 42: Wang Bao zhan, Peng Guo, Bao jian Hang, Lian Li, Jian He, and Shun peng Li Cloning of a Novel Pyrethroid Hydrolyzing Carboxylesterase Gene from Sphingobium sp. Strain JZ 1 and Characterization of the Gene Product. Appl. Environ. Microbiol.75(17): Plenge, L., Vargas, J. (2003). Efecto tóxico de los plaguicidas agrícolas sobre la relajación muscular. Estudio de la Ca2+ ATPasa de retículo sarcoplásmico (SERCA). Ciencia en la Frontera. 2: Dalvie, M., Cairncross, E., Solomon, A., London, L. (2003). Contamination of rural surface and ground water by endosulfan in farming areas of the Western Cape, South Africa. Environ. Health. 2: Tomei M. Concetta, M. Cristina Annesini, George P. Prpich, and Andrew J. Daugulis Biodegradation of 4 Nitrophenol in a Two Phase System Operating with Polymers as the Partitioning Phase. Environ. Sci. Technol.43: D. Malik, M. Singh & P. Bhatia.2009: Biodegradation of Cypermethrin by a Pseudomonas Strain Cyp19 and its use in Bioremediation of contaminated soil. Journal of Microbiology. 6(2). 7. Grant, R. J., Daniell, T. J., Betts, W. B Isolation and identification of synthetic pyrethoid degrading bacteria. J. Appl. Microbiol.,; 2: Lee, S. J., Gan, J., Kabashima, J. N., Crowley, D Microbial transformation of pyrethoids insecticides in aqueous and sediment phases. Environ. Toxicol. Chem.,; 23: Maloney, S. E., A. Maule, and A. R. Smith Microbial transformation of pyrithoids insecticides; Permethrin, deltamethrin, fastac, fenvalerate, and fluvalinate. Appl. Environ. Microbio. 54: Bhadbhabe B.J., Dhakephalkar P.K., Sarnaik S.S., Kanekar P.P.2002.Plasmidassociated biodegradation of organophosphorus pesticide, Monocrptophos, by Pseudomonas mendocina. Biotechnology letters. 24:

318 ESTUDO CINÉTICO DA DESNITRIFICAÇÃO AUTOTRÓFICA COM TIOSSULFATO COMO DOADOR DE ELÉTRONS: AVALIAÇÃO ESTEQUIOMÉTRICA Hugo Moreira Soares 1, Camila Michels 1*, Willibaldo Schmidell 1 1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Engenharia Química e de Engenharia de Alimentos, *Universidade Federal de Santa Catarina, Depto. de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos - Campus Universitário Trindade Cep CP 476 Florianópolis SC Brasil 55(48) R.235 Palavras chave: desnitrificação autotrófica, tiossulfato, estequiometria Introdução A queima de combustíveis fósseis, o uso de fertilizantes nitrogenados e emissão indiscriminada de efluentes líquidos de indústrias (produção de plásticos, corantes, colas, nylon, entre outros) e de esgoto sanitário em corpos hídricos causam um desequilíbrio no ciclo do nitrogênio. O acúmulo de compostos nitrogenados no ambiente gera impactos negativos no ambiente e na saúde humana. A presença de óxidos de nitrogênio pode ocasionar a acidificação de lagos e rios [1]. Além disso, a elevada concentração de NH 4 +, NO 2 - e NO 3 - em ecossistemas aquáticos pode causar eutrofização, provocando a redução do oxigênio dissolvido na água, criando um ambiente impróprio para o desenvolvimento da fauna e da flora. A ingestão de água com elevadas concentrações de nitrito e nitrato causa uma doença chamada metamoglobinemia, principalmente em recém nascidos, impedindo o transporte de oxigênio pelas hemácias, asfixiando e provocando a morte [2]. Processos convencionais para a remoção desse nutriente através da nitrificação e desnitrificação estão bem fundamentados. Para a desnitrificação heterotrófica (convencional), os compostos orgânicos presentes no efluente geralmente são usados como doadores de elétrons, no entanto, essas moléculas podem ser complexas, dificultando seu consumo direto pelos microrganismos, havendo muitas vezes, necessidade de adicionar compostos de fácil degradação como ácido acético e metanol para a remoção eficiente de nitrogênio [3], o que pode elevar o custo do processo. Com isso, estão sendo pesquisadas novas substancias doadoras de elétrons para a desnitrificação autotrófica. Compostos sulfurosos como enxofre elementar, sulfetos e tiossulfatos [4-6] podem exercer esta função. Existem, na literatura, diferentes propostas para a reação que descreve a redução do nitrato a nitrogênio gasoso, utilizando tiossulfato como doador de elétrons. Campos [7] propôs uma reação teórica para a redução do nitrato, com tiossulfato como doador de elétrons (Equação 1). Esta reação considera o crescimento celular e a relação estequiométrica molar estabelecida por ela é 0,844 mol S 2 O 3-2 /mol NO 3 - e a mássica é 3,86 mg S-S 2 O 3-2 /mg N-NO ,844S 2 O 3 + NO 3 + 0,347CO 2 + 0,086HCO ,086NH 4 + 0,434H 2 O 1,689SO 4 +0,500N 2 +0,086C 5 H 7 O 2 N +0,697H + (1) Já Santana [8] utilizou em seus estudos a reação indicada pela Equação 2. Onde a relação estequiométrica molar é 0,625 mol S 2 O 3-2 /mol NO 3-2 e a mássica é 2,86 mg S-S 2 O 3-2 /mg N-NO 3 -. Essa não considera o crescimento celular e o consumo de carbono para tal fim. 5S 2 O NO 3 - +H 2 O 10SO N 2 + 2H + (2) Esse trabalho tem como objetivo verificar, através de estudos cinéticos, qual dessas reações melhor representa o processo de desnitrificação autotrófica via tiossulfato. Metodologia Para realizar este experimento foram feitos dois testes cinéticos conforme Tabela 1. Tabela 1 Condições utilizadas nos ensaios cinéticos Cinética Y N/Steórico (mgn-no 3 - /mgs-so 4 2- ) S-S 2O 3-2 (mgs- S 2O 3-2 /L) N-NO 3 - (mgn- NO 3 - /L) Sólidos (gssv/l) A 0,26 500,00 130,00 1,02 B 0,35 500,00 179,00 1,03 Meio de cultivo O meio de cultivo utilizado foi uma adaptação de meio indicado por Campos [9], composto por (mg/l): 125 de KH 2 PO 4, 46 de MgSO 4.7H 2 O, 500 de NaCl e 500 de S-S 2 O 3-2, 1,2 g/l de NaHCO 3 - e 0,4 ml/l de solução de micronutrientes [9]. A concentração de N- 317

319 NO 3 - foi diferente em cada experimento, 130 mg N- NO 3 - em A e 179 mg N-NO 3 - em B. Sistema operacional Para a realização do ensaio cinético foram utilizados dez frascos de penicilina de 30 ml, em duplicata, um shaker com temperatura controlada. A agitação foi mantida em aproximadamente 220 rpm e a temperatura em 30±1. O inóculo foi retirado de um reator operado em batelada alimentada, com aeração intermitente, onde os processos de nitrificação e desnitrificação autotrófica já estavam estabelecidos. Foram retirados 125 ml do reator SBR homogêneo, permitiu-se a decantação e foi removido o sobrenadante. Após isso, adicionou-se solução isotônica para que qualquer resíduo de compostos nitrogenados e sulfurosos presentes no reator fossem removidos, impedindo que concentrações residuais causassem interferência nas análises da cinética. Esse procedimento foi repetido quatro vezes. Foram adicionadas nos frascos as soluções com substrato e demais nutrientes. Borbulhou-se com argônio por 3 minutos para que todo oxigênio fosse removido. Após isso, aproximadamente 1 gssv/l foi introduzida e o frasco foi vedado com tampa de borracha e levado ao shaker. Cada ensaio foi realizado durante 30 horas e determinaram-se as concentrações de nitrato, nitrito e sulfato de cada ponto. Métodos analíticos A determinação dos sólidos suspensos voláteis foi feita conforme Standard Methods for Examination of Water and Wastewater [11]. Para a determinação do nitrito e do sulfato foram utilizados kits reagentes da marca Hach. Um método do ácido salicílico [12], adaptado [13] foi utilizado para determinar a concentração de nitrato. r N-NO3 Velocidade de consumo de nitrogênio na forma de nitrato (mg N-NO 3 - /L.h) r S-SO4 Velocidade de produção de enxofre na forma de sulfato (mg S-SO 4-2 /L.h) Obteve-se também fator de conversão Y N/S, Equação 5, e a velocidade específica de consumo de nitrato foi obtida dividindo-se a velocidade de consumo, pela concentração de biomassa no experimento (Equação 6). (5) (6) Onde: Y fator de conversão entre nitrato consumido e sulfato produzido (mgn-no 3 - /mgs-so 4 2- ) µ N Velocidade especifíca de consumo de nitrogênio na forma de nitrato (mgn-no 3 - /gssv.h) X concentração celular (gssv/l). Resultados e discussões O ensaio A foi realizado com a relação estequiométrica 3,86 mg S-S 2 O 3-2 /mg N-NO 3 -, sugerida por Campos [7]. Na Figura 1 verifica-se que há um consumo do nitrato e a produção de sulfato, indicando a atividade das bactérias oxidadoras de enxofre. O mesmo pode ser observado na Figura 2, que representa a desnitrificação autotrófica com a estequiometria indicada por Santana [8], 2,86 mg S- S 2 O 3-2 /mg N-NO 3 -. A ausência da fase lag sugere que a biomassa estava ativa, sendo capaz de oxidar tiossulfato anaerobicamente. Observou se também a queda do ph durante o experimento evidenciando a desnitrificação autotrófica. A literatura atribui esta atividade desnitrificante, utilizando o tiossulfato como doador de elétrons, ao Thiobacillus denitrificans [14]. Cálculos Para o cálculo da velocidade de consumo de nitrato e produção de sulfato foram utilizadas as equação 3 e 4, que nada mais são que a representação da inclinação da reta tangente às curvas dos gráficos de concentração x tempo. Onde: (3) (4) Figura 1. Perfis de concentração do ensaio A em mg/l de N-NO 3 -, N-NO 2 - e S-SO

320 Figura 2. Perfis de concentração do ensaio B em mg/l de N-NO 3 -, N-NO 2 - e S-SO 4-2. O comportamento das duas cinéticas foi semelhante, em ambas o tiossulfato não foi completamente oxidado e houve um residual de nitrato e nitrito. Isto pode indicar que não houve tempo suficiente para a reação ocorrer completamente. O percentual de remoção de nitrogênio foi de 81,8% para A e 80% para B. Conforme descrito no item 2.4 calculou-se as velocidades de consumo nitrato e de produção sulfato, o fator de conversão e a velocidade específica de consumo de nitrato, conforme Tabela 2. Tabela 2 Resultados dos ensaios cinéticos Cinét ica r N (mgn- NO 3 - /l.h) r S (mgs- SO 4-2 /l.h) Y N/S (mgn- NO 3 - /mg S-SO 4-2 ) µ N (mgn- NO 3 - /gssv.h) µ S (mgs- SO 4-2 /gssv. h) A 12,257 37,758 0,32 12,02 37,01 B 10,377 35,076 0,30 10,07 34,05 De acordo com as equações 1 e 2, as relações estequiométricas teóricas entre nitrato e sulfato - (Y N/S ) são, respectivamente, 0,26 e 0,35 mgn-no 3 /mgs-so -2 4, para A e para B. Os valores obtidos experimentalmente foram similares, indicando uma possível semelhança entre os comportamentos dos microrganismos de cada experimento, mesmo quando submetidas a diferentes quantidades de aceptor de elétrons. Amim (2008) [13] testou as seguintes relações estequiométricas para a desnitrificação autotrófica via tiossulfato: 3,81, 2,86 e 2,29 mgs-s 2 O -2 3 /mgn- e obteve os fatores de conversão (Y N/S ), - respectivamente, 0,356, 0,311 e 0,333 mgn-no 3 /mgs-so Nota-se que para a estequiometria utilizada na cinética B, 2,86 mgs-s 2 O -2 3 /mgn-no - 3, o valor de Y N/S obtido nesta pesquisa foi semelhante ao encontrado por esse autor. Porém, os valores aqui obtidos não estão de acordo com as reações propostas (Equações 1 e 2). A equação 1, que apresenta uma estimativa do crescimento celular, é uma reação teórica, ou seja, foi desenvolvida através de cálculos matemáticos e não por experimentos, estando sujeita a variações dos processos reais. A Equação 2, apenas mostra o consumo de nitrato e de tiossulfato, sem estimar o consumo de CO 2 e bicarbonato para a formação de biomassa. Desde modo, percebe-se que ambas reações apresentam falhas que devem ser investigadas. A relação estequiométrica proposta por Campos [7] permite que se faça uma estimativa de crescimento celular no experimento. Sabendo que o fator de conversão teórico nitrato para biomassa (Y N/X ) é 1,44gN-NO - 3 /g de biomassa, pode-se estimar que o - consumo de 130,50 mg de N-NO 3 deveria ter produzido 0,091 gramas de biomassa no ensaio A. Fazendo o mesmo cálculo para B, observar-se-ia um crescimento de 0,095 g, com o consumo de 136,67 mg de N-NO - 3. Esses valores são semelhantes, pois na cinética A houve um aumento da concentração de nitrato na primeira hora do experimento, provavelmente devido à liberação deste composto pelos microrganismos. Mas se considerarmos apenas o primeiro ponto deste teste, o crescimento seria de apenas 0,067 gramas. Certo está que a produção de biomassa na desnitrificação autotrófica é muito pequena, assim como nos demais processos do mesmo tipo, necessitando de outras técnicas para a medição de crescimento celular. A metodologia empregada neste trabalho não é ideal para este tipo de medida, pois são usados vários frascos, havendo pequenas variações na concentração de biomassa no momento de inocular cada um. Conclui-se que nenhuma das reações citadas acima representa realmente o que acontece no processo de desnitrificação autotrófica via tiossulfato, necessitando de ensaios para medir a produção celular de forma mais precisa e a partir destes dados, determinar a equação química que representa o processo de desnitrificação autotrófica. NO 3 - Conclusões Os experimentos mostraram que a biomassa testada realmente é capaz de desnitrificar utilizando 319

321 tiossulfato como doador de elétrons. Também indicaram que apequenas variações na concentração do aceptor de elétrons (nitrato) não influenciam significativamente a atividade dos microrganismo, que se mostraram aptos a desnitrificar em ambas situações. Não foi possível perceber qual das reações propostas representa a verdadeira estequiometria da desnitrificação autotrófica via tiossulfato, sendo necessários testes mais específicos e precisos para determinar, principalmente o crescimento celular. Agradecimentos Agradeço à CAPES pela concessão da bolsa, a Fapesc pelo financiamento do projeto e aos professores pelo auxílio no desenvolvimento de trabalho. Bibliografia 1. Schindler, D. W. (1988) Effects of Acid Rain on Freshwater Ecosystems. Science. vol. 239: Camargo, J. A. e Alonso A.(2006). Ecological and Toxicological Effects of Inorganic Nitrogen Pollution in Aquatic Ecosystems: A Global Assessment. Environment International. Vol. 32: Paredes D., Kuschk P., Mbwette T. S. A., Stange F., Müller R. A. e Köser H. (2007). Aspects of Microbial Nitrogen Transformations in the Context of Wastewater Treatment A Review. Engineering in life Sciences. Vol.. 7: Sierra-Alvarez R., Beristain-Cardoso R., Salazar M., Gómez J., Razo-Flores E. e Field J. A. (2007). Chemolithotrophic Denitrification with Elemental Sulfur for Groundwater Treatment. Water Research. Vol. 41: Wang A. J., Du D. Z, Ren N. Q. e Van Groenestijn J. W. (2005). An Innovative Process of Simultaneous Desulfurization and Denitrification by Thiobacillus denitrificans. Journal of Environmental Science and Health. Vol. 40: Zhang Z., Lei Z., He X., Zhang Z., Yang Y., Sugiura N. (2009). Nitrate Removal by Thiobacillus denitrificans Immobilized on Poly(vinyl alcohol) Carriers. Journal of Hazardous Materials. Vol. 163: Campos, J. L.,Carvalho S.,Portela R., Mosquera-Corral A., Méndez R.(2008). Kinetics of Denitrification Using Sulphur Compounds: Effects of S/N Ratio, Endogenous and Exogenous Compounds. Bioresource Technology. Vol.99: Santana F. B. (2006). Eliminação Autotrófica de Nitrogênio via Integração dos Ciclos do Nitrogênio e Enxofre em Reator SBR. Florianópolis: UFSC Tese de Doutorado. 9. Vishniac W. e Santer M. (1957). The thiobacilli. Bacteriological Reviews, Vol. 21(3): Campos, J. L., Garrido-Fernández, J. M., Méndez R. e Lema J. M. (1999). Nitrification at High Ammonia Loading Rates in an Activated Sludge Unit. Bioresource Technology. Vol. 68: APHA, AWWA, WEF. (2005). Standard methods for the examination of water and wastewater 21h. Edn. American Public Health Association, EUA, Washington, DC. 12. Cataldo, D.A., Haroon M., Schrader, L.E. e Youngs, V.L. (1975). Rapid Colorimetric Determination of Nitrate in Plant Tissue by Nitration of Salicylic Acid. Comun. Soil Sci. Plant Anal. Vol.6: Amim, R. (2008). Avaliação de Parâmetros Cinéticos de uma Cultura Mista de Microrganismos Destinados à Eliminação Autotrófica de Nitrogênio Via Oxidação de Tiossulfato. Florianópolis: UFSC Dissertação de Mestrado. 14. Justin P. e Kelly D. P. (1978). Growth Kinetics of Thiobacillus denitrificans in Anaerobic and Aerobic Chemostat Culture. Journal of General Microbiology. Vol 107:

322 DECOLORACION DE AGUAS RESIDUALES TEXTILES CON HONGOS LIGNINOLITICOS INMOVILIZADOS UTILIZANDO UN REACTOR DE LECHO FIJO Juliana Osorio Echavarria 1, Juan Carlos Quintero Díaz 1, J. Osorio* 1 Universidad de Antioquia, * Universidad de Antioquia, Calle 67 Número Institución, , Palabras clave: Hongos ligninolíticos, decoloración, efluentes textiles Introducción. Los hongos de pudrición blanca de la madera han mostrado gran potencial para ser utilizados en procesos de biorremediación de aguas y suelos contaminados con compuestos recalcitrantes y generalmente tóxicos; esta propiedad se debe principalmente al sistema enzimático oxidativo extracelular que emplean naturalmente para la degradación de la lignina de la madera. En este trabajo, el hongo Anthracophyllum discolor se empleó con el fin de evaluar y desarrollar una tecnología continua utilizando un biorreactor de lecho de fijo de 0.25 L para tratar efluentes contaminantes provenientes de industrias textileras. Metodología. Decoloración de efluentes textiles en matraces Se realizaron 5 experimentos con agua residual industrial textil como medio base para la decoloración: a) 20 ml de de inóculo homogenizado con una concentración de ± g/l, suplementando el medio base con glucosa, peptona (conservando una relación C/N: 20/3) y trazas sales, b) 0.96 g de trozos de espuma de poliuretano con biomasa de hongo inmovilizada en medio base sin control de ph (ph inicial de 4.5), c) 0.96 g de trozos de espuma de poliuretano con biomasa de hongo inmovilizada en medio base preparado en buffer acetato 0.2 M ph 4.6, d) 0.96 g de trozos de espuma de poliuretano con biomasa de hongo inmovilizada en medio base suplementado con glucosa y peptona (conservando una relación C/N: 20/3), y sin control de ph (ph inicial de 4.5) y e) 0.96 g de trozos de espuma de poliuretano con biomasa de hongo inmovilizada en medio base en buffer acetato 0.2 M ph 4.6, suplementado con glucosa y peptona, conservando la relación C/N propuesta para hongos filamentosos 20/3. Todos los experimentos se realizaron en matraces de 500 ml con 200 ml de volumen de trabajó empleando un 10% v/v de inóculo homogenizado con una concentración de ± g/l. Los matraces se esterilizaron antes de la inoculación a 121 C y 15 psi (excepto los usados para estudios no estériles) y se incubaron a 30 C y 175 rpm durante 8 días. Se tomaron muestras diarias para análisis de decoloración, determinación de actividad enzimática Manganeso Peroxidasa (MnP), Lignino Peroxidasa (LiP) y recuento microbiano en cámara de Neubauer. Se realizaron pruebas de toxicidad para el agua residual industrial en condiciones estériles antes y después del tratamiento. Además, se realizaron controles experimentales con biomasa inactiva (inactivación con NaCl y calor) [1], para cuantificar la posible adsorción de colorantes en la biomasa y controles abióticos para evaluar la degradación por factores fisicoquímicos y/o contaminación bacterial. Decoloración en el biorreactor de lecho fijo Tras el llenado del reactor con la solución de alimentación conformada por agua residual textil en condiciones no estériles, se pone en marcha el sistema de control PCL, iniciando así el ciclo de tratamiento. La condiciones de operación fueron, tiempo de Residencia (60 horas), fracción hueca: 0.81, pulsos de aire cada 5 minutos de 0.74 vvm, caudal alimentación de agua: ml/min (pulsos de 5 ml 98 minutos). La determinación del porcentaje de decoloración se realizó monitoreando el cambio en la absorbancia con el tiempo de muestras recogidas periódicamente en el efluente y a lo largo de la longitud del reactor. También se realizó mediciones de consumo de sustrato y producción de enzimas ligninolíticas. Análisis de actividad enzimática La actividad enzimática de la lignino peroxidasa (LiP), manganeso peroxidasa (MnP) y lacasa fue 321

323 determinada espectrofotométricamente (Thermo Spectronic Heλios α) a una temperatura de 30 C a partir del filtrado obtenido de cada cultivo. La actividad manganeso peroxidasa (MnP) y la lacasa se determinó a partir de la oxidación del compuesto 2,6 dimetoxifenol (2,6-DMP) a 468 nm, ε 468 nm = M -1 cm -1 [2]. La actividad Lignino peroxidasa (LiP) se determinó mediante la oxidación de alcohol veratrílico a aldehído veratrílico (AV) a 310 nm, ε 310 nm = 9300 M -1 cm -1 [3]. Una unidad de actividad (U) se define como la cantidad de enzima (en ml) necesaria para oxidar 1 µmol de sustrato (DMP para MnP y Lacasa y AV para LiP) en un minuto. Determinación de la decoloración Cada muestra tomada de los ensayos de decoloración en medio líquido se centrifugó a 8000 rpm durante 10 minutos para eliminar las posibles interferencias de biomasa. Para determinar el grado de decoloración en los tratamientos con la mezcla de los colorantes industriales, se determinaron los perfiles espectrofotométricos de cada muestra en el rango de 450 a 700 nm (espectro visible) y la decoloración se asoció con la diferencia de las áreas bajo la curva entre el tiempo inicial y final del tratamiento [4], como indica la siguiente relación: D = 100(A i - A f ) / A i Donde: D es el porcentaje de decoloración (%) A es el valor del área bajo la curva y los subíndices i y f son al tiempo inicial y final del tratamiento respectivamente. Resultados y discusión. Decoloración de efluentes textiles reales en matraces De acuerdo con resultados anteriores, se evaluó el grado de decoloración con las aguas residuales textiles sin diluir y en condiciones no estériles, con el fin de conocer la capacidad de decoloración del hongo A. discolor frente a un ambiente competitivo por otros microorganismos. Se encontró una decoloración del 40% para el efluente real en condiciones no estériles con células libres (Figura 1). Se observa un alto grado de inhibición de la decoloración cuando el efluente no se esteriliza. Resultados obtenidos de ensayos control (sin la presencia de A. discolor) bajo condiciones no estériles, indicaron que no hay una decoloración significativa (3%) por la presencia de los microorganismos endógenos o ambientales que crecieron durante el tratamiento, indicando que esta micro flora no tiene capacidad para la decoloración. Absorbancia Longitud de Onda (nm) Figura 1. Cambios en el espectro de absorbancia de aguas residuales textiles reales durante el tratamiento con el hongo A. discolor libre. A) Tratamiento en condiciones estériles; B) Tratamiento en condiciones no estériles. Día cero ( ) y Día 8 (---) de tratamiento. Durante el tratamiento de decoloración del agua residual en condiciones no estériles con A. discolor libre, se observó un incremento del ph de 4.5 a 9 al final del tratamiento. Este comportamiento se debió a la liberación de amonio durante la fase de metabolismo endógeno en que entró el hongo cuando hay condiciones ambientales de limitación de nutrientes, la cuales se alcanzaron rápidamente debido a que en el sistema proliferaron bacterias, que alcanzaron un recuento final de 6 millones de células por ml. Su micro morfología correspondía a bacterias tipo cocos. En el tratamiento con el agua residual no estéril los valores de MnP y LiP, fueron de 2.2 y 3.6 U/L, respectivamente. La competencia por los nutrientes del medio y el incremento del ph a valores no tolerables por el hongo ni las enzimas, puede explicar por qué obtuvieron bajos valores de actividad enzimática en el efluente no estéril y por consiguiente por que se obtuvieron bajos valores de decoloración. El valor de decoloración del 40% es similar al grado de adsorción obtenido en los ensayos con medios sintéticos salinos, de lo que se puede inferir, que el mecanismo principal para alcanzar este valor de decoloración fue la adsorción más que la degradación, pues las enzimas se vieron sensiblemente afectadas por las condiciones de ph alcalino. Por tanto, para garantizar la acción eficaz del hongo y de sus enzimas degradadoras, es 322

324 importante crear condiciones ambientales adecuadas principalmente de bajo ph y limitación por competencia de otros microorganismos. Por lo anterior, se crea la necesidad de desarrollar estrategias para reducir el impacto negativo del micro flora endógena y así hacer viable esta tecnología, que ha demostrado un gran potencial para la decoloración de efluentes de la industria textil. El control de ph durante el tratamiento de efluentes no estériles y la inmovilización del hongo son estrategias que se comienzan a evaluar como posibles alternativas para evitar la excesiva proliferación de otros microorganismos y crear microambientes adecuados para los hongos [4-7]. Los resultados de la evaluación de la inmovilización y el control del ph como estrategias para la optimización de la decoloración de aguas residuales en condiciones no estériles se muestran en la figura 3. Dentro de las condiciones evaluadas con micelio inmovilizado, se observó que la adición de fuente de carbono y nitrógeno para la producción de enzimas, no mejoró la decoloración, solo se tienen cambios cuando se realiza control del ph, en donde el porcentaje de decoloración para ambos casos (sin y con suplementos) aumenta más o menos de 5 8%. Además, se observó que no hay una degradación significativa por microorganismos endógenos o ambientales que crecieron en dichos cultivos, solo para el caso del experimento D, la degradación fue igual o mayor a la alcanzada con la presencia del hongo. Con estos resultados podemos decir que la inmovilización es un elemento clave para evitar que el sistema de incubación sea dominado por otros microorganismos. A. B. C. Figura 2.. Resultados del tratamiento del agua residual textil en condiciones no estériles con el hongo A. discolor inmovilizado en espuma de poliuretano y en presencia de diferentes condiciones ambientales: A) Sin control de ph, B) Con control de ph, C) Medio suplementado con glucosa y peptona y sin control de ph, D) Medio suplementado con glucosa y peptona con control de ph. Barras Blancas (Control Sin Presencia de Hongo) y Barra Oscura (tratamiento con el hongo). a) Decoloración, b) Recuento de Microorganismos, c) ph Final, en el tratamiento bajo condiciones no estériles. El seguimiento de ph en los ensayos en los cuales no hay control de este, se observó un aumento del valor inicial de 4.6 a valores de 9 (Figura 3C). Igual al observado en los ensayos con hongo libre, el aumento de ph puede tener una influencia negativa en el crecimiento y reproducción del hongo ligninolítico, debido a que hay proliferación de microorganismos que pueden competir con este en requerimientos de nutrientes. Se observó un decrecimiento notorio en la producción de enzimas en el tratamiento de efluentes textiles no estériles en comparación con los alcanzados en el tratamiento con el hongo bajo condiciones estériles, 85.6 U/L y 62.8 U/L para MnP y LiP, respectivamente; con células inmovilizadas fue 1.5 U/L para MnP y 14 U/L para LiP los cuales se dieron en el experimento con suplemento del efluente textil y control de ph. El incremento en la actividad para la enzima LiP, en el montaje con células inmovilizadas puede deberse a la predominancia del hongo usando esta estrategia de incubación. Decoloración en biorreactor de lecho fijo de aguas residuales industriales textiles. 323

325 Evidentemente, es poco práctico y costoso para el tratamiento de aguas residuales que contienen colorantes, realizar el tratamiento en condiciones estrictas de esterilización. Si las medidas de esterilización no fueran tomadas en cuenta para la decoloración con hongos ligninolíticos de esta agua, es necesario el estudio de diferentes métodos que permitan que la tasa de decoloración no se vea altamente afectada por la no esterilización, que podría generar la contaminación por otro tipo de microorganismos. Se encontró que la mejor estrategia es la inmovilización del hongo, regulación de ph a 5.0, suplemento de fuente de carbono y nitrógeno y una dilución de 1 en 5. Bajo condiciones no estériles en una operación en continuo con flujo pulsante durante 420 horas (18 días aprox.), se obtuvo un porcentaje de decoloración del 60%, valor un poco menor al obtenido a nivel de matraz que fue del 70%, pero igual al obtenido cuando se le resta el valor de la decoloración por otros microorganismos que fue 55%. En la figura 3, se puede observar el perfil de decoloración y consumo de sustrato para el proceso de tratamiento de agua residual textil en condiciones no estériles en un reactor de lecho fijo con hongo inmovilizado, para una operación en continuo durante 18 días. Se puede observar que el porcentaje de decoloración, es decir la decoloración, fue aumentando paulatinamente durante los 18 días de tratamiento, siendo menos marcado el cambio después de las 300 horas. Además de un bajo consumo de glucosa, por lo cual es posible manejar concentraciones más bajas de la fuente de carbono lo que implicaría una reducción en costos del 50 al 75%, asociados a la cantidad de glucosa utilizada en el suplemento del agua residual. En la figura 4 se observa fotografías del agua residual textil antes y después del tratamiento en el reactor de lecho fijo con Anthracophyllum discolor. La muestra de la izquierda corresponde al agua residual sin tratar y la ultima a la derecha el agua residual tratado después de 420 horas de operación del reactor. Figura 3. Perfiles de decoloración (%) ( ) y consumo de glucosa ( ) durante el tratamiento del agua residual textil en forma continua con Anthracophyllum discolor. A partir de los resultados obtenidos en esta investigación se puede concluir que el control de ph y el suplemento de glucosa y peptona en el agua residual textil fueron estrategias que permitieron una primera optimización de la decoloración de este tipo de efluentes en forma continua utilizando un reactor de lecho fijo con A. discolor inmovilizado. Figura 4. Fotografía del agua residual textil: A. 0 horas, B. 60 horas, C. 120 horas, D. 180 horas, E. 240 horas y F. 420 horas de tratamiento en un reactor de lecho fijo con Anthracophyllum discolor inmovilizado en espuma de poliuretano. Análisis de HPLC realizados a las muestras de agua residual sin y con tratamiento, muestran un cambio significativo en los cromatógramas obtenidos, lo que indica que la decoloración se debió a la degradación de los colorantes, principalmente por el ataque oxidativo por parte de las enzimas producidas por el hongo A. discolor. Esto se puede inferir, debido a que no se presentó ninguna clase de contaminación por microorganismos endógenos o ambientales durante el tratamiento del agua residual, por tanto el proceso degradativo que estaba ocurriendo fue principalmente por la maquinaria metabólica del hongo. En la figura 6 se pueden observar los cromatógramas para el agua residual antes y después del tratamiento. Se aprecia que hubo una disminución significativa en la intensidad de la señal de picos entre los tiempos de retención de 1.3 y

326 min, además de la completa desaparición de los picos presentados a los tiempos de retención de 5.7, 7.2 y 13.7 min, en la muestra de agua residual tratada. Analizando la estructura del colorante Negro Everzol B, se podría vislumbrar que el pico correspondiente a los colorantes presentes en el agua residual textil, son representados por la señal del pico en un tiempo retención de 13.7 min; con lo cual podríamos inferir que el hongo A. discolor y sus enzimas, fueron capaz de degradar los colorantes presentes en esta agua. Es posible, los picos presentes en los tiempos de retención menores correspondan a los demás compuestos orgánicos presentes en el agua residual y que igualmente el hongo fue capaz de tratarlos, al observar la disminución de los picos. A. B. Figura 6. Cromatógrama de HPLC para la muestra de agua residual (A) y una muestra de 420 horas de tratamiento del agua residual textil con el hongo Anthracophyllum discolor inmovilizado en espuma de poliuretano en un reactor de lecho fijo (B) Debido a que la mayoría de los resultados reportados bajo condiciones no estériles se remiten a decoloraciones de colorantes individuales, los resultados obtenidos en esta investigación son un primer acercamiento al tratamiento de aguas residuales textiles en condiciones no estériles con hongos ligninolíticos en Colombia, pues se alcanzaron buenas remociones de color (60%), comparables con estudios de decoloración de otros autores llevados a cabo durante 15 días de tratamiento. Conclusiones. El hongo Anthracophyllum discolor exhibió una importante capacidad para decolorar aguas de la industria textil. La decoloración se vio favorecida por la presencia de altas concentraciones de sales que son propias de este tipo de aguas residuales, indicando que el hongo tiene capacidad para desarrollarse en condiciones hipersalinas. La posibilidad de la explotación del hongo Anthracophyllum discolor para la decoloración de efluentes se confirmó cuando el hongo mostró una capacidad decolorativa en un efluente real estéril, similar a la observada en un efluente sintético. El cultivo de células inmovilizadas de Anthracophyllum discolor en espuma de poliuretano como soporte y controlar el ph del medio, en valores ácidos, probaron ser buenas estrategias para suprimir la contaminación por otros microorganismos y obtener buenos porcentajes de decoloración bajo condiciones no estériles Los resultados de este trabajo proponen una alternativa interesante para la degradación de compuestos recalcitrantes, por lo que es necesario encontrar estrategias adecuadas para maximizar la eficiencia de la operación. Su aplicación debe ser considerada como un paso dentro de un tratamiento combinado, que traerá beneficios en la reducción del contaminante y el aumento en la eficiencia de tratamiento respecto a los problemas que hoy en día no tienen soluciones simples. Bibliografía. [1] Prigione, V., Varese, G. C., Casieri, L., Marchisio, V. F., (2008). Biosorption of simulated dyed effluents by inactivated fungal biomasses. Bioresource Technology, 99, [2] Field, J. A., De Jong, E., Feijoo Costa, G., De Bont, J. A. M., (1992). Biodegradation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons by New Isolates of White Rot Fungi. Applied and Environmental Microbiology, 58, [3] Tien Ming, K. K., (1988). Lignin Peroxidase of Phanerochaete chrysosporium. Methods in Enzymology, 161, [4] Gao, D., Zeng, Y., Wen, X., Qian, Y., Competition strategies for the incubation of white rot fungi under nonsterile conditions. Process Biochemistry 2008, 43,

327 [5] Libra, J. A., Borchert, M., Banit, S., Competition strategies for the decolorization of a textile-reactive dye with the white-rot fungi Trametes versicolor under nonsterile conditions. Biotechnology And Bioengineering 2003, 82, [6] Blanquez, P., Sarra, M., Vicent, T., Development of a continuous process to adapt the textile wastewater treatment by fungi to industrial conditions. Process Biochemistry 2008, 43, 1-7. [7] Dawen, G., Xianghua, W., Yi, Q., Decolorization of reactive brilliant red K-2BP with the white-rot fungi under non-sterile conditions. Chinese Science Bulletin 2004, 49,

328 CULTIVO DE MICROALGAS OBTENIDAS DE CUATRO CIÉNEGAS COAHUILA, EN FOTOBIORREACTORES. Alma Toledo-Cervantes 1, Marcia Morales 2, Sergio Revah 2 * 1 Departamento de Biotecnología, Universidad Autónoma Metropolitana UAM-I 2 Departamento de Procesos y Tecnología, Universidad Autónoma Metropolitana UAM-C. * Universidad Autónoma Metropolitana. Av. San Rafael Atlixco Nº 186, Col. Vicentina, C.P , México DF, Tel. 01(55) Palabras clave: Microalgas, Fotobiorreactores, Dióxido de carbono. Introducción. Las estrategias para reducir las emisiones de CO 2 pueden clasificarse en dos categorías, reacciones químicas y reducción biológica del CO 2. Actualmente la reducción biológica ha tenido mucho interés porque permite la producción de energía de biomasa aunado al proceso de fijación de CO 2, [1], este proceso puede llevarse a cabo por plantas y microorganismos fotosintéticos, sin embargo se estima que la captura de CO 2 por agricultura de plantas contribuye sólo en un 3-6 % de las emisiones de los combustibles fósiles [2]. Las microalgas tienen la habilidad de fijar CO 2 con una eficiencia de 10 a 50 veces mayor que las plantas terrestres [3]. La estrategia de utilizar microalgas para la reducción de CO 2 ofrece ciertas ventajas: 1) tienen altas tasas de crecimiento [4,3], 2) permiten reciclar el CO 2 ya que el dióxido de carbono es convertido en energía química vía fotosíntesis, lo cual puede ser convertido en combustibles utilizando tecnologías existentes y 3) la mitigación del CO 2 por reacción química requiere de energía y costos de proceso. Comúnmente el cultivo de microalgas se realiza en tanques abiertos utilizando luz natural o artificial [5], este método presenta ciertas desventajas: difícil control de las condiciones de cultivo, evaporación del medio, grandes áreas de cultivo y disminución de la incidencia de luz cuando se incrementa la profundidad. Una alternativa a estos problemas, es el uso de los fotobiorreactores tubulares, ya que permiten el cultivo en un sistema cerrado, previenen la contaminación y facilitan el control de las variables de proceso, con la desventaja de mayores costos de producción [4]. El objetivo general de esta investigación fue caracterizar el crecimiento y la fijación de CO 2 en un fotobiorreactor de una comunidad de microalgas provenientes de Cuatro Ciénegas, Coahuila. Metodología. La comunidad de microalgas fue cosechada de la laguna Churince (26'50'25"N; 102'08'02"O) localizada a 19.5 Km al sur-oeste de Cuatro Ciénegas, Coahuila [6]. Las microalgas se propagaron en medio de cultivo BG-11 estéril, a ph 7.5. A una temperatura de incubación de 30 C, bajo iluminación continua artificial de 54.7 µmol m -2 s -1. El sistema experimental que se instaló constó de fotobiorreactores de columna de burbuja (BCR) de vidrio, con un volumen de operación de 2.5 L, colocados dentro de una cámara de fotoregulación. Las medidas se presentan en la figura 1, los parámetros de operación fueron: Velocidad superficial U G ( m s -1 ), Flujo (0.4 y 0.8 vvm), Área iluminada (0.232 m 2 ), Iluminación (54.7, 94.4 y 134µmol m -2 ) y Temperatura (30 C). Figura 1. Configuración del fotobiorreactor de columna de burbujas. Los reactores fueron alimentados con una mezcla de CO 2 y aire, a concentraciones de 5 y 10% de CO 2 v/v. Las concentraciones de CO 2 a la entrada y salida de los fotobiorreactores fueron determinadas por 327

329 cromatografía de gases [7]. La intensidad de luz incidente en el reactor se midió en la superficie externa de las columnas utilizando un medidor de luz de servicio. La cantidad de carbono presente en la fase líquida del sistema se determinó en un equipo analizador de carbono orgánico total TOC-V CSN (Total organic carbon analyzer). Para cuantificar la biomasa a lo largo de los experimentos se usó el método gravimétrico de la determinación del peso seco [8]. Al final de los experimentos, la biomasa de cada lote del reactor se cosechó floculando las células con quitosano y se dejó secar en una estufa a una temperatura de 60 C durante 24 horas [9]. Se extrajeron los aceites utilizando el método de Soxhlet, con éter anhidro [5]. Resultados y discusión. Microalgas: En estudios previos, la comunidad compuesta por microalgas de las divisiones Chlorophyta y Cyanobacteria (figura 2) se transformó en un cultivo de predominancia Chlorophyta. 10 µm a) b) Figura 2. Inóculo inicial. a) 63x y zoom de 1.4. b) Contraste de fases a 63x y zoom de 1.4. Existen reporte que señalan que las Cyanobacteria tienden a dominar cuando las concentraciones de CO 2 son bajas (ph alto); mientras que, cuando el CO 2 es alto (ph bajo) dominan las microalgas flageladas y que niveles de CO 2 intermedios (ph neutro) benefician a microalgas Chlorophyta no flageladas [10], es probable que las Cyanobacteria compitieran con las microalgas eucariotas (Chlorophyta), llegando a dominar las últimas al presentar una mayor tasa de crecimiento y habilidad para captar los nutrientes. Se identificó morfológicamente a la microalga más abundante, la cual resultó pertenecer a la división: Chlorophyta, orden: Chlorococcales, familia: Coccomyxaceae, género: Ourococcus Grobety. Las células son unicelulares inmóviles, que se multiplican por la formación de autosporas y raramente por división simple vegetativa (figura 3). Además son fusiformes, solitarias, con pequeñas espinas en los ápices, de forma sigmoidea, sin vaina gelatinosa, con cloroplasto parietal y con un pirenoide que a veces es difícil de observar y medir. 10 µm a 10 µm Figura 3. a) Células formando autosporas, b) Célula en división. Imágenes tomadas a 63 x y zoom de 2.2. Efecto de la irradiancia. Con un suministro del 5% de CO 2 v/v, se observó que al incrementar la intensidad de luz de 54.7, 134 µmol m -2 s -1, hubo un aumento en la capacidad de captura de CO 2, sin embargo se observó una disminución de la CE, lo cual fue atribuido a la alta concentración celular (6 gl -1 ) que pudo impedir la incidencia de luz al interior del reactor. La tasa de fijación de CO 2 (PCO 2) y la máxima captura de CO 2 (CE) aumentaron al incrementarse la intensidad de luz. La mayor fijación de CO 2 en la biomasa y la mayor captura de CO 2 en el sistema se logró alimentando el reactor con 10% de CO 2 a un flujo de 0.4 vvm y 134 µmol m -2 s -1. La µ max se ve favorecida (Tabla 1) con el incremento en la intensidad de luz, y sólo se presenta diferencia significativa debido al suministro de CO 2 cuando se trabaja a 94.4 µmol m -2 s -1, siendo mayor al 10% de CO 2. La máxima remoción de CO 2 en el sistema se logró al 10% de CO 2 sin diferencia al 94.4 y 134 µmol m -2 s -1. Tabla 1. Parámetros obtenidos a distintas intensidades de luz con suministro de 5 y 10% CO 2 v/v. µmol m -2 s % CO X max (g L -1 ) * * P max (g L -1 d -1 ) µ max (d -1 ) 0.18* * 0.18* * P CO2 (g L -1 d -1 ) * No hay diferencia significativa Pvalue< Efecto del flujo de aire. En la figura 4 muestra la curva de crecimiento y capacidad de captura de CO 2 a 94.4 µmol m -2 s -1 y 5% de CO 2, la mayor CE se logró con un flujo de 0.8 vvm, alcanzando un máximo de 16.7 g L -1 d -1. Para 0.4 vvm se tuvo un máximo de 8.2 g L -1 d -1, además b 328

330 se observó un aumento en la concentración de biomasa, para 0.8 vvm. La biomasa máxima cuantificada fue de 3.8 g L -1 y 3.1 g L -1 para 0.8 y 0.4 vvm, respectivamente. Asimismo las tasas de crecimiento específico aumentaron 2.3 veces al incrementar el flujo, teniendo 0.51 d -1 para 0.8 vvm y 0.22 d -1 para 0.4 vvm. En el caso del experimento con alimentación del 10% de CO 2, se obtuvo un máximo de captura de 51.2 g L - 1 d -1 en 0.8 vvm y de 21.8 g L -1 d -1 para 0.4 vvm, de igual forma las mayores tasas de crecimiento ocurrieron en 0.8 vvm con un valor de 0.69 d -1, en comparación de 0.33 d -1 obtenido con un flujo de 0.4 vvm. También la biomasa producida en el reactor fue mayor a 0.8 vvm (3.8 g L -1 ). Biomasa (g L -1 ) CE (g L -1 d -1 ) vvm 0.8 vvm CE 0.4 vvm CE 0.8 vvm Tiempo (d) Figura 4. Evolución de la biomasa suspendida en peso seco y capacidades de captura de CO 2, suministrando 5% de CO 2 v/v a 94.4 µmol m -2 s -1 con 0.4 y 0.8 vvm. El máximo porcentaje de remoción de CO 2 obtenido fue de 25 % con un suministro del 10 % v/v con una µ max de 0.69 d -1, una X max de 3.8 g L -1 y una productividad máxima (P max ) de 0.45 g L -1 d -1. de Morais y Costa (2007a) [11] reportaron que en el cultivo de Scenedesmus obliquus con 12% de CO 2 v/v usando un fotobiorreactor tubular con volumen de operación de 1.9 L se obtuvo un %R max de 28%, con una µ max de 0.33 d -1, una X max de 3.38 Kg m -3 y una P max de 0.17 Kg m -3 d -1. Al comparar estos datos con los obtenidos en este estudio, se observa que aunque el porcentaje de remoción es menor, los parámetros cinéticos obtenidos con Ourococcus sp., fueron mayores a los reportados para la microalga S. obliquus, sin embargo hay que considerar que ésta fue cultivada en tres FBRR conectados en serie, los cual incrementa el tiempo de residencia del CO 2 y con ello la remoción del contaminante. En la tabla 2 se resumen, las tasas de fijación de CO 2 con respecto a la biomasa y la productividad, de algunas especies de microalgas utilizadas en la remoción de CO 2 en corrientes gaseosas. Comparando los resultados de este estudio, vemos que Ourococcus sp. tuvo mayor capacidad para fijar CO 2 en forma de biomasa, y que su productividad le permitió obtener la mayor cantidad de biomasa respecto a otras especies de microalgas. Tabla 2. Tasas de fijación de CO 2 y productividad de biomasa de distintas microalgas [1]. Microalga %CO 2 P max (g L -1 d -1 ) PCO 2 (g CO 2 L -1 d -1 ) Chlorella kessleri Fott et Nováková. [12] * Chlorella vulgaris Beijerinck [13]. aire * Haematococcus sp [14] Scenedesmus obliquus (Turpin) Kützing [7] Spirulina sp [7] * Ourococcus sp * Ourococcus sp * *Valores calculados a partir de la productividad de biomasa (P) de acuerdo a la ecuación. Contenido de aceites. Para conocer la capacidad de las microalgas para acumular aceites se realizaron extracciones en la biomasa obtenida en los experimentos anteriores y se determinó que contienen entre 20-30% de aceites en relación a su peso seco, lo cual concuerda con lo reportado para otra especie de Ourococcus (27%) [15]. Balances de carbono. Se realizó un estudio de los compuestos orgánicos volátiles (COV) en el gas de salida del reactor, ya que se tienen reportes de que son ampliamente producidos en ambientes marinos [16]. En la tabla 3 se presenta el balance de carbono para el experimento donde se obtuvo la mayor concentración de biomasa, tomando en cuenta la cantidad de carbono (C) en el medio de cultivo, el gas de salida del reactor y el contenido de carbono en la biomasa. Estudios previos han mostrado que solo una pequeña fracción (~3%) del carbono capturado en los fotobiorreactores se recupera como biomasa, indicando la existencia de otras rutas de conversión de CO 2 [17]. 329

331 Tabla 7. Balance de carbono. Biomasa total (g) 12 CO 2 total capturado (g) Gramos de C en biomasa 6.2 Gramos de C capturados en el sistema 75.9 % C en biomasa* 8.96 % C en COV 0.05 % C en medio de cultivo 0.66 % C por error experimental en la 15 mezcla** % Total *Suma de la biomasa final y la retirada por mediciones. ** Corroborado con una mezcla estándar al 10% CO 2/aire (Praxair). Conclusiones. Las tasas de fijación de CO 2 y la productividad máxima obtenidas en este estudio, fueron mayores que los obtenidos por algunas especies de microalgas utilizadas en la remoción de CO 2. No se observó inhibición por la cantidad de CO 2 suministrado hasta el 10%, por lo que las microalgas obtenidas de Cuatro Ciénegas son especies con potencial para la captura del CO 2 producido por los gases de combustión y la obtención de aceites. Debido a que no se logró cerrar el balance de carbono es necesario continuar con las investigaciones. Agradecimientos. A CONACyT por la beca otorgada para la realización de esta investigación. Bibliografía. 1. Wang B., Li Y., Wu N., Lan Q. (2008). CO 2 biomitigation using microalgae. Appl Microbiol Biotechnol. 79: Skjanes K., Lindblad P., Muller J. (2007). BioCO 2 A multidisciplinary, biological approach using solar energy to capture CO 2 while producing H 2 and high value products. Biomol Eng. 24: Li Y., Horsman M., Wu N., Lan CQ., Dubois-Calero N. (2008). Biofuels from microalgae. Biotech Prog (in press)asap Article, doi /bp070371kS (07) Chisti Y. (2007). Biodiesel from microalgae. Biotechnol Adv 25: Molina GE., Belarbi EH., Acién FFG., Robles MA., Chisti Y. (2003). Recovery of microalgal biomass and metabolites: process options and economics. Biotechnol Adv. 20: Rodríguez-Almaraz GA., González-Aguilar JA., Mendoza-Alfaro R. (1997). Biological and Ecological Notes of Palaemonetes suttkusi (Crustacea: Palaemonidae) from Cuatro Ciénegas Basin, Coahuila, México : Southwest Nat. 42:(4) Jacob-Lopes E., Revah S., Hernández S., Shirai K., Teixeira FT. (2009). Development of operational strategies to remove carbon dioxide in photobioreactors. Chem. Eng. J. doi: /j.cej Solovchenko AE., Khozin-Goldberg I., Didi-Cohen S., Cohen Z., Merzlyak MN. (2007). Effects of light intensity and nitrogen starvation on grow, total fatty acids and arachidonic acid in the green microalga Parietochloris incise. J Appl Phycol. doi /s Divakaran R., Sivasankara PVN. (2002). Flocculation of algae using chitosan. J Appl Phycol. 14: Caraco NF, Miller R. (1998). Effect of CO 2 on competition between a cyanobacterium and eukaryotic phytoplankton. Can. J. Aquat. Sci. 55: de Morais MG., Costa JAV. (2007). Biofixation of carbon dioxide fixation by Spirulina sp. and Scenedesmus obliquus cultivated in three-stage serial tubular Photobioreactor. J Biotechnol. 129: de Morais MG., Costa JAV. (2007). Isolation and selection of microalgae from coal fired thermoelectric power plant for biofixation of carbon dioxide. Energy Convers Manag. 48: Scragg AH., Illman AM., Carden A., Shales SW. (2002). Growth of microalgae with increased calorific values in a tubular bioreactor. Biomass Bioenergy. 23: Huntley ME., Redalje DG. (2007). CO 2 mitigation and renewable oil from photosynthetic microbes: a new appraisal. Mitig Adapt Strategies Glob Chang. 12: Shifrin NS., Chisholm SW. (1981). Phytoplankton lipids: interspecific differences and effects of nitrate, silicate and light-dark cycles. J Phycol. 17: McKay WA., Turner MF., Jones BMR. (1996). Emissions of hydrocarbons from marine phytoplankton some results from controlled laboratory experiments. Atmos Environ. 30:(14) Jacob-Lopes E., Gimenes SC., Queiroz MI., Teixeira FT. (2009). Biotransformations of carbon dioxide in photobioreactors. New Biotechnology. 25:(1) s279. doi: /j.nbt

332 TOLERANCIA Y REMOCION DE METALES POR HONGOS AISLADOS DE SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS Y METALES Norma G. Rojas-Avelizapa 1* Karina L. Zarco-Tovar 1,2, Regina Hernández-Gama 1 1* Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada del IPN, Cerro Blanco 141, Col. Colinas del Cimatario 76090, Querétaro. Tel ext , 2 Universidad Autónoma de Querétaro, Centro Universitario, Cerro de las Campanas s/n 76010, Querétaro.. Palabras clave: aislamiento, concentración mínima inhibitoria, remoción, sitios contaminados ampliamente documentada. Así, el objetivo del presente trabajo fue obtener microorganismos capaces de tolerar y remover a los metales Ni, Mo Introducción. En México, como en muchos otros países, las actividades industriales generan contaminación con metales a través de diferentes procesos y por la cantidad de residuos que disponen al ambiente [1]. Sin embargo, los ambientes generados son también una fuente importante de microorganismos con capacidades que pueden ser aprovechadas en procesos biotecnológicos [2,3]. El tipo de interacción que existe entre los microorganismos y los metales esta en función de las características del metal tales como estado de oxidación y especiación, así como del tipo de microorganismo en estudio. La principal división de los procesos microbianos y su interacción con metales se relaciona con el efecto que se produce en la movilidad del metal, es decir, si es movilizado, un proceso conocido como lixiviación microbiana, o inmovilizado lo cual puede ocurrir por diversos mecanismos como son la bioabsorción, bioacumulación, biotransformación, biomineralización y la quimiosorción mediada por microorganismos [3]. Estudios previos realizados en el municipio de San Nicolás, perteneciente al municipio de Tequisquiapan Querétaro, demostraron que los suelos presentan contaminación con hidrocarburos de alto peso molecular, compuestos halogenados y metales [4] generados durante las actividades de elaboración de ladrillo rojo que emplea combustóleo y materiales de baja calidad como combustible tales como aceites gastados, basura, llantas [5,6] y plásticos [7]. A pesar de esta condición, algunas muestras de suelo presentaron cuentas microbianas importantes, motivo por el cual se consideró que dichos suelos podrían ser una fuente de microorganismos para procesos de remoción de metales. El interés principal en organismos capaces de interactuar con metales obedece a la necesidad de dar tratamiento a una gran cantidad de residuos que generan diversas industrias a nivel nacional, de particular interés, son aquellos que contienen a los metales Ni, Mo y V, cuya toxicidad ya ha sido 331 y V a partir de muestras de suelo provenientes de San Nicolás para evaluar su potencial aplicación en el tratamiento de materiales contaminados con estos metales. Metodología. Fuente de microorganismos. Los cultivos microbianos fueron obtenidos a partir de una muestra de suelo proveniente de San Nicolás, ubicado en el municipio de Tequisquiapan, al sureste del estado de Querétaro. Esta localidad se sitúa, aproximadamente, a 8 kilómetros de la cabecera municipal y su principal actividad económica es la producción artesanal de tabique para la construcción [7]. En la tabla 1 se presentan los metales y las concentraciones encontradas en la muestra de suelo codificada como M3. Tabla 1. Concentraciones de metales encontrados en la muestra de suelo M3. Metal Concentración (mg/kg) As 1.79 Cu 91.1 Cr 18.8 Pb 1.1 Ni 1522 Zn 456 Obtención de microorganismos. Para la obtención de los microorganismos se prepararon cultivos de enriquecimiento en matraces de 125 ml con 30 ml de medio PHG-II que contiene (g/l) dextrosa 2, extracto de levadura 1, peptona 4, y agar bacteriológico 17 (en caso de cultivo sólido). El medio PHG-II se esterilizó en autoclave a 15 psi durante 15 min. Una

333 vez esterilizado el medio, a cada matraz se le adicionó el metal en estudio en solución, para V y Mo la concentración fue de 100 mg/l, en tanto que para Ni se preparó el medio con 50 mg/l. Las soluciones metálicas previamente fueron esterilizadas por filtración con membranas Millipore de 0.2 µm. En total se prepararon tres cultivos de enriquecimiento, uno por cada metal en estudio. Posteriormente, cada uno de los matraces fue inoculado con 1 g de muestra de suelo (M3) e incubado a 30 C, 180 rpm durante 72 hr. Después de este periodo se realizaron tres pases sucesivos (1 ml) a medio de cultivo fresco hasta obtener un cultivo estable. Aislamiento de microorganismos. Apartir de los cultivos estables se tomó 1 ml del contenido de cada matraz y se realizaron diluciones 1:10, 1:100 y 1:1000 en tubos con solución salina (NaCl al 0.85%). En forma paralela se prepararon cajas de Petri adicionadas con medio PHG-II agar, los cuales fueron adicionados con el metal a la misma concentración que la utilizada en el cultivo de enriquecimiento. El aislamiento se realizó por dilución en placa añadiendo 150 µl de la dilución correspondiente y extendiendo sobre el medio PHG II sólido, las cajas Petri se incubaron a 30 C durante 48 hrs. A partir de colonias bien separadas y de morfología diferente se procedió a realizar el aislamiento mediante estría cruzada en placa con medio PHG II. Una vez obtenidos los diferentes aislados se describieron sus características morfológicas y se realizó el microcultivo para los hongos. Evaluación del ph óptimo de crecimiento. El ph óptimo de crecimiento de cada microorganismo aislado se evaluó a 30ºC y 200 rpm en tubos tipo Eppendorf. Los valores de ph evaluados fueron 2,3,4,5,6 y 7 utilizando el medio RPMI, sin metal. El ph se ajustó con HCl al 10%. El valor de ph óptimo, para ensayos posteriores, se eligió considerando: a) no crecimiento, b) crecimiento moderado y c) crecimiento abundante. Evaluación de la concentración mínima inhibidora (CMI). El inoculo para este ensayo se preparó a partir del cultivo de hongos en medio agar papa dextrosa (PDA) en cajas Petri e incubados a 30ºC durante 72 hrs. A estos cultivos se les adicionaron 5 ml de solución salina 0.85% y se agitaron con movimientos circulares. Posteriormente, el sobrenadante se filtró y el filtrado se centrifugó a 4400 rpm por 10 min a 8ºC, el botón obtenido se suspendió en 2 ml de solución salina para posteriormente realizar el conteo y ajuste a un inoculo de 2.5 X10 6 UFC/ml. Este inoculo fue depositado en tubos (1 ml) conteniendo medio liquido RPMI y el metal a la concentración a evaluar (Tabla 2). En la Tabla 2 se observan las concentraciones metálicas evaluadas para cada uno de los metales en estudio. Tabla 2. Concentración de los metales para evaluar la CMI de los hongos aislados. Concentración del metal ppm Ni Mo V Remoción de metales en medio sólido Evaluación de crecimiento en presencia del metal. Esta etapa consistió en evaluar el crecimiento de los microorganismos en presencia de los metales en estudio y evidenciar la remoción de metales en cultivo sólido mediante una técnica de revelado en placa [8]. Este ensayo se realizó en placas Petri preparadas con medio PDA, el cual fue adicionado con el metal en estudio a la concentración seleccionada en los ensayos de la CMI. Cada uno de los aislados se inoculó por punción, las placas se incubaron a 30ºC por 72 hrs. Pasado este tiempo se midió el crecimiento (cm) de las colonias desarrolladas. Tabla 3. Concentración de metales en placas, para evaluar la remoción de metales en cultivo sólido. Microorganismo Concentración de metal (mg/l) Ni Mo V 332

334 Hongo A Hongo A Evaluación de la remoción del metal. La remoción del metal se evaluó midiendo el halo transparente que se formó después de haber expuesto los cultivos microbianos crecidos en presencia del metal (ensayo previo) a vapores de H 2 S, el cual reacciona con el metal presente en la placa formando el sulfuro metálico correspondiente [8]. La formación de un halo transparente alrededor de las colonias es un indicador de la ausencia del metal en el medio. Los halos así formados fueron medidos y se reportan tanto en cm como la relación tamaño de halo/tamaño de la colonia. Resultados. A partir de los cultivos de enriquecimiento de la muestra M3, se lograron obtener únicamente tres microorganismos, dos hongos a partir de los cultivos adicionados con Ni y V (uno por cada metal) y una bacteria a partir del cultivo adicionado con Mo. Los estudios siguientes continuaron únicamente con los hongos por provenir de los metales que se presentan con más frecuencia en algunos residuos peligrosos. Aunque cabe indicar que en todos los ensayos los hongos fueron evaluados para los tres metales. Con base en las características morfológicas de los hongos y los microcultivos realizados, se identificó al hongo A1 como Aspergillus sp. El hongo A2, aún no ha sido clasificado. Existen diversos reportes sobre el aislamiento de Aspergillus de ambientes contaminados tanto con compuestos orgánicos como inorgánicos [9], por lo que no fue extraño el aislamiento de este hongo. El género Aspergillus se encuentra fácilmente en el suelo, en el agua y en los restos vegetales y representa hasta el 40% de la flora fúngica del ambiente doméstico y hospitalario. El crecimiento de los hongos se vio favorecido a un ph 5, observando que a ph menores el crecimiento se ve fuertemente disminuido, a ph 2 no se observó crecimiento. A ph mayores se observó crecimiento pero este fue menor al observado a ph 5. Con base en este resultado, el ensayo de CMI se realizó a ph de 5. En el ensayo de la CMI, la cual proporciona información sobre aquella concentración de metal a partir de la cual el crecimiento de un microorganismo se ve inhibido se obtuvieron los siguientes resultados, en el caso del Ni y V se encontraron concentraciones de 10 mg/l para Ni y entre 2000 y 5000 mg/l para V. Al respecto, existen muy pocos reportes sobre estos metales, la mayor parte de los estudios se enfocan a los metales pesados, sin embargo los metales Ni, Mo y V están siendo ya de interés por su cada vez más frecuente presencia en el ambiente. Para el caso del Mo, la CMI no se logró determinar, lo anterior debido a que la concentración evaluada era muy alta y por encima de esta concentración se presentaron problemas de solubilidad, sin embargo el crecimiento de los hongos tuvo lugar. En la tabla 4, se presentan los resultados obtenidos para cada uno de los microorganismos. La remoción de los metales en medio solido (formación de halo alrededor de la colonia) fue medida en cm, los resultados se presentan en la Tabla 5, donde se observa que únicamente en presencia de V fue posible observar los halos de remoción demostrando que los dos microorganismos presentan capacidad para remover V. Aspergillus sp. fue el que presentó un mayor halo en comparación con el hongo no identificado (Fig. 1). Tabla 4. Concentración Minima Inhibidora de metal para cada uno de los microorganismos evaluados. Microorganismo CMI (mg/l) Ni Mo V Aspergillus sp. 10 > Hongo no clasificado 10 > Tabla 5. Diámetro promedio del halo (cm) formado alrededor de las colonias. Metal Aspergillus sp. Hongo no identificado Diam. halo (cm) Diam. Colonia (cm) Rel. halo/colonia Ni Mo V Ni Mo V Nota. (-) no hubo formación de halo. Medidas promedio (cm). El tiempo revelado fue de 120 min. A B 333

335 Figura 1. Fotografías que muestran el crecimiento de los hongos A) Aspergillus sp y B) Hongo no identificado. Se observa la formación de halo alrededor de la colonia. Es importante resaltar que los hongos fueron capaces de crecer en la concentracion evaluada de todos los metales, sin embargo y de acuerdo al alcance de esta prueba solamente se observó el halo para el V, lo que sugiere la necesidad de evaluar su capacidad de remoción en cultivo líquido empleando técnicas especiales para evaluar la remoción del metal. En la literatura se han reportado una gran diversidad de hongos como bioadsorbentes naturales de diferentes metales pesados, pero del género Aspergillus hay pocos reportes [10,11,12]. Existen otros reportes sobre la remoción de metales como Cu y As [9] pero muy escasos sobre Ni, Mo y V. Conclusiones. Se aislaron 2 hongos que presentan CMI muy altas para los metales en estudio, aunque se observa que son sensibles a Ni (10 mg/l). Lo anterior se evidenció también en el ensayo de remoción, ya que únicamente se observó halo en presencia de V. Los resultados sugieren que los hongos solo están tolerando y resistiendo a los metales Ni y Mo. Este hecho resulta interesante pues seguramente estos microorganismos presentan capacidades mayores a las examinadas en el presente trabajo y por tanto un potencial de aplicación aun no explorada. sp?icve= Barrera Jaime S. (en proceso 2010) Tesis Profesional, Universidad de Guanajuato. 5. Costilla, R., Pérez, I., Trejo, A., Verduzco, B., Gómez, H., Torres, A., Díaz-Barriga, F. (2006). Análisis de bifenilos policlorados (PCBs) en suelo superficial y en niños de San Nicolás, Tequisquiapan, Querétaro. Consultado en el Anaya, A. Rico, R., Rea, L. (2010). Inventario georeferenciado de la industria ladrillera en el estado de Querétaro y su impacto. Consultado enwww.uaemex.mx/red_ambientales/docs/congresos el González, H., Herrera, G., Landaverde, J., Morales, A., Garduño, M. (2005). Enciclopedia de los Municipios de México. Querétaro. Instituto Nacional para el Federalismo y el Desarrollo Municipal. Gobierno del Estado de Querétaro. Consultado en el Pümpel, T., Pernfuβ, B., Pigher, B., Diels, L., Schinner, F. (1995). A rapid screening method for the isolation of metal-accumulating microorganisms, J. Ind. Microbiol. 14: Maheswaria, S., Murugesan, A.G. (2009). Remediation of arsenic in soil by Aspergillus nidulans isolated from an arsenic-contaminated site. Environ. Technol. 30: Kuyucak, N. and Volesky, B. (1988). Biosorbent for gold. U.S. Patent 4. pp Volesky, B. And Holan, Z. (1995). Biosorption of heavy metals. Biotechnol. Progr. 11: Taştan B.E, Ertuğrul S, Dönmez G. (2010). Effective bioremoval of reactive dye and heavy metals by Aspergillus versicolor. Bioresour. Technol. 101: Agradecimientos. Este trabajo fue financiado por la Secretaría de Investigación y Posgrado del IPN a través del proyecto SIP Bibliografía. 1. Alonso, F., Gómez, M.T., Ancheyta J. (2004). Estado del arte sobre las tecnologías para la recuperación de metales a partir de catalizadores gastados de hidrotratamiento. Informe técnico del Instituto Mexicano del Petróleo pp Brierley, J.A. (1990). Biotechnology for the extractive industries, JOM. 40: Vullo, D. L. (2003). Microorganismos y metales pesados: una interacción en beneficio del medio ambiente. Química Viva [en línea] 2003, vol. 2 [citado ]. Disponible en Internet: 334

336 CARACTERIZACIÓN DE LA COMUNIDAD MICROBIANA DE SUELOS IMPACTADOS POR LA ACTIVIDAD PETROLERA Y SU POTENCIAL PARA LA RECUPERACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS Milagros Salas 1, Nelda Dezzeo 2, Rodríguez María 3, Nora Malaver 3, 1 Escuela de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad Central de Venezuela, AP 47270, Caracas 1030-A, Venezuela, 2 Laboratorio de Ecología de Suelos. Centro de Ecología. Instituto Venezolano de Investigaciones Científica. 3 Laboratorio de Microbiología Ambiental, Instituto de Zoología Tropical, Facultad de Ciencias, Universidad Central de Venezuela, AP 47270, Caracas 1030-A, Venezuela. Introducción. En Venezuela existen unas fosas petroleras [1], donde se han almacenado por décadas desechos de las actividades de explotación y producción de hidrocarburos, que representan un alto riesgo operacional, ambiental y humano. Las comunidades microbianas poseen propiedades catabólicas y adaptativas que les permiten colonizar y establecerse en ambientes impactados por la actividad petrolera. Su abundancia y estructura comunitaria varía con las condiciones ambientales imperantes. La estructura de la comunidad microbiana, fundamentada en el potencial bioquímico frente a diferentes sustratos, permite reconocer grupos de microorganismos: proteolíticos, lipolíticos, celulolíticos y lignolíticos, con potencial para degradar los contaminantes presentes en el ambiente. De allí la importancia de caracterizar la comunidad microbiana en suelos afectados por la actividad petrolera, específicamente en el área de influencia de una fosa, lo cual representa el objetivo fundamental de este trabajo. Metodología. El trabajo se realizó en la Fosa Bared-9, ubicada a 8º 55 46,2 de latitud N y 64º 7 44,8 de longitud W, en el Distrito San Tomé, Estado Anzoátegui, Venezuela. Para la toma de muestras en el campo, se trazaron transectas en 3 puntos diferentes alrededor de la fosa (T1, T2, T3), y en cada transecta se ubicaron 3 parcelas de 10 m x 5 m cada una (PI, PII, PIII), tomándose como criterio la magnitud del impacto (PI = alto impacto, PII = mediano impacto y PIII = poco impacto) (Fig.1). De cada parcela se tomaron 4 muestras de suelo entre 0-10 cm de profundidad, y se mezclaron I: Zona para del borde obtener de la fosa una muestra compuesta. II: Zona intermedia de la fosa III: Zona alejadas de la fosa Fig. 1. Esquema del diseño muestreal realizado en la Fosa BARE-9. Los análisis microbiológicos realizados en el laboratorio incluyeron: (a) aislamiento de cepas cultivables de la comunidad microbiana, para lo cual se siguió el método propuesto por [2]; (b) caracterización macromorfológica, que consistió en describir las cepas en términos de su morfología, incluyendo borde, forma, elevación y coloración. De esta manera se obtuvo un Cepario de hongos y bacterias en tubos de ensayo; (c) caracterización micromorfológica, que se realizó usando la técnica de Tinción Gram [3] para las bacterias, clasificándolas según su forma celular y composición de la pared celular; en el caso de los hongos microcultivos [4]. Asimismo, se caracterizaron bioquímicamente las cepas bacterianas y 335

337 fúngicas, enfrentándolas a compuestos carbonados simples (glucosa, lactosa) y complejos (pectina, quitina, celulosa, y lignina); actividad lipolítica y proteolítica, fuentes de nitrógeno y de fósforo. Resultados y discusión. diferencias pueden atribuirse a variaciones microclimáticas, a perturbación ambiental y a la ocupación de diferentes nichos por las poblaciones bacterianas, lo que se refleja en cambios en la estructura micromorfológica de dichas poblaciones. En la transecta 1 las formas celulares que predominaron corresponden a los cocos Gram negativo en 37,7% de abundancia, seguidos de un 26,4% para los bastones Gram positivos y negativos, y en menor proporción los cocos bastones Gram positivos, con un 1,9% de abundancia. Sin embargo, entre las 3 parcelas varió la distribución de las diferentes formas celulares, encontrándose que a medida que nos alejamos del borde de la fosa, la proporción de cocos Gram negativos disminuyó desde 47,1% en PI a 27,8% en PIII y aumentaron los bastones Gram positivos desde 17,7% en PI a 38,9% en PIII. En la comunidad bacteriana presente en las muestras de suelo de la transecta 2, dominaron los bastones Gram positivos con un 46% de abundancia, seguido de cocos Gram negativos (22%) y bastones y cocos bastones Gram negativos con 16%, cada uno. En las parcelas de esta transecta la tendencia fue similar a la observada en la transecta 1, encontrándose que los cocos Gram negativos disminuyeron de 15% en PI a 5,9% en PIII y los bastones Gram positivos se mantuvieron entre 55% en PI y 58,8% en PIII. En la transecta 3 la mayor proporción correspondió a los bastones Gram positivos con un 73,2%, los cuales mostraron una gran abundancia en las 3 parcelas consideradas, seguidos por los bastones Gram negativos, con una proporción de 10,7%. Estos resultados permiten señalar que la presencia y permanencia de las poblaciones bacterianas en los suelos muestreados podrían estar sujetas a la capacidad que ellas tienen de metabolizar una determinada fuente de carbono, así como a la disponibilidad de macro y micro nutrientes y al contenido de agua y oxígeno en el suelo, entre otros. En las tres transectas se observaron formas celulares similares, pero distribuidas en proporciones diferentes. Estas PARCELAS DE LA TRANSECTA 1. PI PII PIII PARCELAS DE LA TRANSECTA 2. PI PII PIII PARCELAS DE LA TRANSECTA 3. PI PII PIII 336

338 Fig. 2. Distribución de los morfotipos bacterianos en las diferentes transectas. PI PII En el caso de las poblaciones fúngicas en las tres transectas, se observó dominancia de las levaduras. Al estudiar las parcelas por separado, en la transecta 1 se observó dominancia total (100%) de levaduras. En la parcela II de la transecta 2 se aislaron hongos filamentosos del género Aspergillus sp. en un 23 %. En la parcela I de la transecta III se registró Fusarium sp. (14 % en PI y 22 % en PIII) y 11 % de Oidium sp. en PIII. Al respecto, [5-6] encontraron que los hongos de los géneros Aspergillus sp. y Fusarium sp. son degradadores de hidrocarburos, lo que explicaría la presencia de éstos en el área de influencia de la fosa. La presencia de dichos hongos en estos ambientes impactados supone la producción de oxigenása en sus membranas citoplasmáticas, lo que les permite permanecer en esos ambientes [7]. Esa proporción de hongos filamentosos con respecto a las levadura puede atribuirse a que los hongos filamentosos del suelo son oportunistas y se inactivan en ausencia de sustancias disponibles, conservando su viabilidad [8]. Al ser oportunistas crecen cuando las condiciones son favorables, llevando a cabo un metabolismo activo [9]. Cabe destacar que las parcelas III se muestran como las zonas más diversas, tanto en formas celulares como en la permanencia de diferentes hongos. Este comportamiento puede atribuirse a la mayor cobertura vegetal de alto y bajo porte que poseen dichas parcelas. Bajo estas circunstancias, los hongos cumplen funciones, tales como: fragmentación de las hojas, degradación de la madera y de la materia orgánica en el suelo. PARCELAS DE LA TRANSECTA 1 PARCELAS DE LA TRANSECTA 3 PI PIII PIII En condiciones de laboratorio, las comunidades bacteriana y fúngica aisladas de esos ambientes mostraron una importante acción degradativa frente a sustratos simples carbonados (glucosa y lactosa) y complejos (celulosa, lignina, pectina, lignina), además de actividad lipolítica, por lo que infiere que poseen la capacidad de degradar productos derivados del petróleo, utilizándolos como fuente de carbono y energía. Las comunidades bacteriana y fúngica juegan un papel importante en el ciclaje de nutrientes de dichos suelos. PII Conclusiones. PARCELAS DE LA TRANSECTA 2 En las transectas estudiadas, las parcelas más alejadas del impacto de la actividad petrolera mostraron proporciones 337

339 diferentes de morfotipos bacterianos y fúngicos, encontrándose mayor porcentaje de bastones Gram positivos y la presencia de hongos del género Fusarium sp. y Oidium sp. Las poblaciones bacterianas y fúngicas degradaron los sustratos a los que fueron expuestos, en su mayoría compuestos complejos como: celulosa, lignina, quitina y pectina, por lo que se puede inferir que esta comunidad microbiana muestra un potencial bioquímico para ser enfrentada a moléculas hidrocarbonadas complejas. Agradecimientos. Esta investigación fue financiada por el Proyecto Misión Ciencias, titulado: Desarrollo, validación y transferencia de nuevas tecnologías para el saneamiento ambiental de pasivos generados por la actividad petrolera ; en el subproyecto 1: Caracterización del Medio Físico Natural en Áreas Impactadas con hidrocarburos y en el subproyecto 4: Restauración ecológica en sectores con pasivos ambientales relacionados con fosas petroleras. Bibliografía. 1. Madriz, M., Cataldi, A Caracterización de fosas petroleras y sitios contaminados por crudo a través de métodos geofísicos y sensores geoquímicos in situ. Sociedad Venezolana de Ingenieros Geofísicos. Caracas, Venezuela. 2. Mac Faddin J Pruebas Bioquímicas para la Identificación de Bacterias de importancia clínica. 3era Edición. Editorial Panamericana. Argentina. 3. Manual de procedimientos de laboratorio y de Productos BBL Editores Asociados S.A. México. 4. Samson R Curso de detección e identificación de hongos en alimentos. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos. UCV. Caracas, Venezuela. 5. Leahy, J., Colwell, R Microbial degradation of hydrocarbons in the environment. Microbiological Reviews. 3: Okerentugba, P., Ezeronye, O Petroleum degrading potentials of single and mixed microbial cultures isolated from rivers and refinery effluent in Nigeria. African Journal of Biotechnology. 2: Rosenberg, E., Ron, E Bioremediation of petroleum contamination. In: R.L. Crawford Y D.L. Crawford edition. Bioremediation: Principles and applications. Cambridge University Press. Cambridge, UK. 8. Atlas, R., Bartha, R Ecología microbiana y Microbiología ambiental. 3ra Edición. Editorial Addison Wesley. España. 9. Hernández, C Interrelación entre las comunidades microbianas y los procesos edáficos de un suelo agrícola, modificaciones inducidas por un abono orgánico. Tesis Doctoral. Universidad Central de Venezuela. Facultad de Ciencias. Venezuela, Caracas. 338

340 DETERMINACIÓN DE LOS AZUCARES TOTALES Y MONOSACARIDOS PROVENIENTES DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS. Basaldúa Acosta R.C., Serafin Muñoz A.H.*, Cano Canchola C., Alvarez Vargas A, Coreño Alonso A. Universidad de Guanajuato, Campus Guanajuato, División de Ingenierías, División de Ciencias Naturales y Exactas, Juárez No. 77, zona centro,guanajuato, Gto. C.P ,01 (473) , Palabras clave: FORSU, bioetanol, monosacáridos. Introducción. La acumulación de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) generados principalmente como consecuencia de las transformaciones sociales, económicas y tecnológicas ofrece una amenaza al ambiente y una oportunidad biotecnológica al aprovechar los componentes que conforman dichos RSU. Existen trabajos referentes que apoyan los estudios de investigación para utilizar los RSU como materia prima para la producción de bioetanol combustible. La generación de energía proveniente de la basura puede ayudar, no sólo a relajar la presión del aumento de la superficie de tiraderos municipales, sino que pudiera ser una forma sostenible de energía [1], tan sólo en la ciudad de Guanajuato se genera 150 ton de RSU/día de las cuales la FORSU (Fracción Orgánica de los Residuos Sólidos Urbanos) es 42.7% [2]. El bioetanol puede producirse a partir de fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos que contenga cantidades significativas de azúcares o compuestos como el almidón o la celulosa que puedan ser transformados en monosacáridos fermentables. Actualmente existe un creciente interés por la investigación en el desarrollo de tecnologías sustentables para la producción de bioetanol como posible biocombustibles renovable, ya que ofrece una alternativa energética en sustitución con los combustibles fósiles, además que favorece la disminución de las emisiones atmosféricas contribuyendo con la problemática del calentamiento global [3-5]. En este trabajo se expone una alternativa del manejo de la FORSU en el que se estudia el contenido de azúcares fermentables que posteriormente puede ser utilizado como sustrato para la fermentación y por consiguiente la producción de Bioetanol. Metodología. Inicialmente se realizo la recolección de FORSU en los principales mercados de algunas de ciudades del estado de Guanajuato (Central de abastos, León, Gto.; Mercado Hidalgo, Guanajuato, Gto). Las muestras recolectadas fueron clasificadas cualitativamente y pesadas. Para el presente estudio, se seleccionaron principalmente residuos de frutas, las muestras seleccionadas fueron: Cáscara de plátano (Musa paradisiaca), Cáscara de naranja (Citrus aurantium), Cáscara de papaya (Carica papaya), Cáscara de melón (Cucumis melo) y se obtuvo una mezcla de los residuos antes mencionados. Se procedió con la homogenización mecánica de cada una de las muestras en una licuadora industrial de capacidad de 5 L, Reimse, que consistió en molienda y licuado realizado en cinco oportunidades hasta obtener un homogenizado fluido de g/ml, posteriormente los homogenizados obtenidos fueron pesados y divididos en dos fracciones para estudio: en una fracción de cada homogenizado se llevo a cabo la determinación directa de azúcares totales por el método de Dubois [5]. En paralelo, de la segunda fracción se tomaron muestras, las cuales fueron hidrolizadas mediante hidrólisis ácida, HA, por ácido sulfúrico ( %,v/v,Sigma) e hidrólisis enzimática, HE, por enzimas comerciales (40mg/g de celulasas de T. reesei, Sigma-Aldrich). La hidrólisis ácida fue llevada a cabo a 80 o C por una hora en un thermoblock Biometra Trio, mientras que la hidrólisis enzimática fue llevada a cabo a ph 5.4 en buffer de fosfatos, a 37 o C por 24hrs a 140rpm en un micro reactor de capacidad de 0.5 L con agitador mecánico de de rango de rpm, Corning, acoplado a un termostato tipo MLW de o C. En ambos diseños experimentales se tomaron 1gr de cada muestra y se realizaron por triplicado. La determinación de azúcares totales provenientes de las muestras tratadas con los dos tipos de hidrólisis (ácida y enzimática) fue determinada por el método de Dubois, utilizando como estándar glucosa, grado reactivo Sigma-Aldrich, [6], por medio de un espectrofotómetro de UV - vis, (Bacharach COLEMAN modelo 35). Para la identificación de la cantidad de monosacáridos presentes en cada una de las muestras, se utilizaron los estándares de 339

341 glucosa, fructuosa, arabinosa, galactosa y manosa grado reactivo, Sigma-Aldrich, mediante el análisis por cromatografía de intercambio iónico (DIONEX ICS 1500) [7-12]. Resultados y discusión. En relación a las muestras recolectadas de la FORSU provenientes de los mercados en referencia, la mayor parte de los residuos corresponden a vegetales y frutos podridos, 30+6 %, siendo principalmente cáscaras y pulpas de melón, papaya, naranja, plátano y hortalizas. Por lo cual se opto como estudio los residuos provenientes de frutas. Una vez homogenizadas las muestras e hidrolizadas mediante hidrólisis ácida y enzimática, se cuantifico la cantidad de azúcares totales por el método de Dubois, la ecuación de la curva de calibración obtenida a partir de estándar de glucosa en un rango de concentración de µg/ml, fue y=0.0045x , como