Evaluación de las cinéticas de adaptación y tolerancia a metales pesados de microorganismos aislados de aguas y sedimentos contaminados de origen antropogénico

Abstract

Debido a la presencia de metales pesados en cuerpos de aguas y sedimentos en México, es importante llevar a cabo estudios que permitan su remoción. Los microorganismos metalotolerantes se pueden encontrar en ambientes ácidos con altas concentraciones de metales. Estos tienen propiedades para la biosorción de metales pesados, tales como la composición de sus paredes celulares y la producción de sustancias poliméricas extracelulares (EPS) que se ve aumentada al encontrarse bajo condiciones de estrés debido a la concentración de metales pesados. En muestras de sedimentos del Río San Pedro cercanas a actividades mineras en Cananea Sonora se han encontrado altas concentraciones de metales pesados en condiciones ácidas, principalmente cobre y manganeso, por lo que existe en los sedimentos de esas zonas el potencial de encontrar microorganismos tolerantes a dichos metales con aplicaciones en biorremediación. En el presente estudio se aislaron de sedimentos de tres zonas del Río San Pedro los microorganismos que crecieron en medios de cultivo sólidos concentrados con cobre y manganeso para identificar los tres microorganismos que presentaron mayor tolerancia. Los microorganismos se identificaron como: Pseudomonas rhodesiae primer 16S 100% de identidad, Bacillus cereus primer 16S 99% de identidad y Rhodotorula taiwanensis primer 26S 99% de identidad. A los tres microorganismos se les determinó el rango de tolerancia a cobre y manganeso con base en la concentración mínima inhibitoria (MIC) y se analizó la adaptación a los dos metales para determinar si las condiciones de estrés tienen efecto en el rendimiento de biomasa en medio de cultivo líquido. Se determinaron los parámetros cinéticos de cada microorganismo en cultivos por lote en matraz y biorreactor tipo tanque agitado. El rango de la MIC en medio de cultivo sólido para Pseudomonas rhodesiae fue de 600-800 ppm de Cu y 400-600 ppm de Mn, para Bacillus cereus fue de <200 ppm de Cu y 400-600 ppm de Mn, para Rhodotorula taiwanensis fue de 600-800 ppm de Cu y 800-1000 ppm de Mn. Los tres microorganismos tienen el potencial de utilizarse como biosorbentes de cobre y manganeso debido a la adaptación y tolerancia que presentaron, además con los parámetros cinéticos se puede llevar a cabo el escalamiento de un proceso para la producción masiva de biomasa biosorbente.