Estandarización y evaluación de técnicas analíticas para medir el crecimiento de un cultivo mixto para biolixiviación de minerales

Abstract

La evaluación del crecimiento de cultivos biolixiviadores de metales se ve afectada por la producción de precipitados del ion férrico (Fe3+) producido en la reacción de oxidación del ion ferroso (Fe2+) durante el crecimiento del cultivo. En este trabajo se investigó el efecto del lavado de células con solución de sales minerales y solución de EDTA-NaCl en la determinación de los parámetros cinéticos de un cultivo mixto de microorganismos para biolixiviación obtenido de un efluente minero de la planta ESDE de Nacozari de García, Sonora, México. El cultivo creció en el medio mineral 9K. Para la evaluación de los parámetros cinéticos de crecimiento del cultivo mixto, se utilizaron dos grupos de células, uno con células lavadas (CLV) y el otro con células sin tratamiento de lavado (CSL). La concentración de las CLV y de las CSL se correlacionó con las medidas de absorbancia, concentración de sustrato y concentración de proteína. Los resultados mostraron que el tratamiento de lavado de células tuvo un efecto positivo tanto en el conteo celular como en la concentración de proteína. Las concentraciones máximas fueron 4.27x109 células/mL para las CLV mientras que para las CSL fue de 3.27x108 células/mL, siendo la concentración de CLV 3.88 veces mayor. Para la proteína se realizó una comparación entre las pendientes obtenidas en el análisis de resultados, siendo seis veces mayor la proteína para las CLV. La evaluación de los parámetros cinéticos de crecimiento también mostro un efecto positivo con el tratamiento de lavado de las células. La estimación del tiempo de la fase lag de crecimiento mejoró al disminuir 1.3 veces en comparación con el tiempo de la fase lag para las CSL. La velocidad específica de crecimiento (µ) se incrementó 2.44 veces, el tiempo de doblado fue de 2.4 veces menor y el rendimiento (Y) fue siete veces mayor para las CLV en relación con los resultados obtenidos para las células CSL. Los sólidos presentes en el cultivo representan un interferente para la estimación real de los parámetros cinéticos de crecimiento de las bacterias hierro-oxidantes. Los resultados mostraron que el tratamiento de lavado de células fue efectivo en la eliminación de 5.7 veces la cantidad de sólidos que se forman en el cultivo durante el crecimiento debido a la oxidación del fierro. Esto se vio reflejado en los valores obtenidos para los parámetros evaluados como el conteo celular, la densidad óptica y la concentración de proteína. Se observó que hasta las 48 horas de crecimiento no existe gran diferencia entre el conteo celular para las CLV y CSL. La técnica para la determinación del consumo del ion ferroso en el medio de cultivo resultó ser sencilla, confiable, rápida y económica.