Producción de biosurfactantes para su uso potencial en la eliminación de metales pesados

Abstract

En los últimos años, los productos metabólicos producidos por microorganismos han tenido una mayor atención, ya que la utilización de estos productos en bioprocesos de tratamiento de aguas y sedimentos contaminados con metales ha aumentado la eficiencia de eliminación. Entre los productos metabólicos, los biosurfactantes han sido ampliamente estudiados debido a sus múltiples aplicaciones, incluida la eliminación de metales pesados. Los biosurfactantes son una clase de compuestos que son producidos por algunos microorganismos que en varios casos son extracelulares, los cuales han sido investigados por su capacidad de formar complejos con algunos metales, tales como cadmio, plomo y zinc. En este estudio, se evaluó la producción de biosurfactantes de microorganismos metalotolerantes como potencial para la eliminación de metales pesados. Así mismo, se seleccionaron las siguientes bacterias del cepario del laboratorio de biorremediación de la Universidad de Sonora: Bacillus megaterium, Bacillus cereus , Pseudomonas rhodesiae, y Pseudomonas aeruginosa. En las pruebas de actividad hemolítica Bacillus cereus y Pseudomonas aeruginosa fueron los únicos microorganismos capaces de lisar los globulos rojos mientras que en la prueba de la actividad lipolítica solo P. aeruginosa hidrolizó al aceite vegetal. Con base a lo anterior se continuaron las pruebas de producción de biosurfactante utilizando glicerol (3% v/v) como fuente de carbono, con lo cual se logró una producción de 1.054 g/L a las 10 horas de cultivo, cuantificado como ramnolípido por el método del orcinol. La cuantificación de la biomasa permitió establecer que el biosurfactante es un metabolito primario asociado al crecimiento ya que se observó un incremento simultáneo de biomasa y biosurfactante con una producción máxima de microorganismos de 11.33X108 UFC/mL a un tiempo de 7.96 h de acuerdo con el modelo logístico. Con el índice de emulsificación y la dispersión del aceite, realizadas con el sobrenadante libre de células, se comprobó que el biosurfactante es un metabolito extracelular observando un índice de emulsificación de 52.22% a las 10 h, que concuerda la producción de la biomasa con una dispersión del aceite positiva, sin embargo en la prueba de la gota colapsada no se observó ningún cambio, por lo que presumiblemente podría necesitarse una mayor cantidad de biosurfactante en el sobrenadante para observar un colapso de la gota. En base a los resultados obtenidos se estableció una metodología confiable para la detección y cuantificación de biosurfactantes, los cuales pueden tener una potencial utilización en la eliminación de metales pesados de aguas de la industria minera.