Biorremediación de mercurio por células de la bacteria acumuladora de mercurio Enterobacter sp. y su aplicación siendo inmovilizadas en alignato (revisión de artículo)

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Published on March 18, 2014

Author: manuelgug

Source: slideshare.net

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Revisión del artículo "Biorremediación de mercurio por células de la bacteria acumuladora de mercurio Enterobacter sp. y su aplicación siendo inmovilizadas en alignato" , por Arvind Sinha • Sunil Kumar Khare

Biorremediación de mercurio por células de la bacteria acumuladora de mercurio Enterobacter sp. y su aplicación siendo inmovilizadas en alignato. Arvind Sinha • Sunil Kumar Khare Manuel García Ulloa Gámiz

Antecedentes/Justificación

El mercurio en el organismo Formación de dímeros de cisteína Degeneración neuronal Complejo T-Hg2+-T = mutaciones puntuales

Consecuencias para la salud • Envenenamiento por mercurio (Hydrargyria o mercurialismo). – Erupciones cutáneas. – Acrodinia (pérdida de color en la piel). – Daño renal. – Daño pulmonar. • Desórdenes fisiológicos-neurológicos. – Discapacidad sensorial (visión, audición, el habla). – Sensación alterada. – Falta de coordinación. • Dosis letal en humanos =1g.

Fuentes de mercurio en el ambiente Naturales Antropogénicas Erupciones volcánicas, actividad geotermal, incendios forestales. Industria de electrónicos, plantas de poder, minerías, refinerías. =2190 toneladas anuales

Impacto ecológico y antropogénico

Intentos por mitigar la contaminación de mercurio Absorbentes de carbono (costoso) Intercambio iónico/precipitación (potencial contaminación, impráctico) Ósmosis reversa (ineficiente, impráctico)

Alternativa: Enterobacter sp. • Resistente al mercurio. • Cuenta con el operón mer (aisla y reduce Hg2+ a Hg0 ). • Capaz de almacenar mercurio en pared y citoplasma.

Objetivo

Medición de la captación de mercurio (en su forma Hg2+ ) utilizando Enterobacter sp. en medio líquido. Bacterias libres Bacterias inmovilizadas

Materiales y Métodos

Cultivos y medio • El cultivo primario se mantuvo en agar a 4ºC y fue subcultivado en intervalos de 15 días. • La incubación en medio de cultivo se llevo a cabo a 30ºC en un shaker orbital a 120 rpm durante 24 horas.

muestras tomadas periódicamente Monitoreo crecimiento medición de absorbancia a 660nm mercurio Medio NB + 5mg de HgCl2: 30ºC, 120rpm 14,000 g x 10 min a 4ºC sobrenadante espectrofotómetro de absorción atómica *Mismo procedimiento para grupo control sin mercurio

Observación de mercurio dentro de las bacterias Lavado celular triple con fosfato de sodio de células luego de 96 hrs Vórtex por 2 mins Centrifugación (8,000 g x 10 mins a 4ºC) Fijación en fluido de Karnovsky a 4ºC durante la noche Deshidratación con acetona Toma de fotografías con microscopio electrónico de transferencia

Detección/extracción de mercurio Lavado celular triple de células con fosfato de sodio luego de 96 hrs. Centrifugación (8,000 g x 10 mins a 4ºC) Lavado triple de pellets con agua MilliQ Sonicación a 24 kHz x 10 mins Lisado filtrado en Millipore de 0.45 micrómetros Colocado de gotas de producto en rejilla recubierta de carbono Secado a temperatura ambiente Análisis rayos-x de energía dispersiva (EDAX)

Inmovilización de bacterias Bacterias + Alginato de sodio =Solución salina + Cuentas de alginato de calcio con bacterias embebidas en su superficie *Se llevaron a cabo todos los procedimientos empleados en las células libres.

Resultados

Relación de crecimiento y biorremediación Diamante: crecimiento bacteriano sin mercurio. Triángulo: crecimiento bacteriano con mercurio. Barra punteada: concentración de mercurio sin bacterias. Barra rayada: concentración de mercurio con Enterobacter.

Viualización de mercurio dentro de Enterobacter.

Perfil EDAX de células Pared celular

Citoplasma

Comparación de actividad de biorremediación Control (sin células) Células libres Células inmovilizadas

Reusabilidad de células inmovilizadas

Biorremediación de mercurio con agua de efluente industrial Control (sin células) Células inmovilizadas

Conclusiones • Enterobacter sp. muestra alta resistencia al mercurio y buen potencial remediativo. – Es capaz de almacenar mercurio en pared celular y citoplasma. – Evita su escape al ambiente. – Permite recuperación del mercurio acumulado. – Pudo remediar una muestra de un efluente industrial. • Las bacterias inmovilizadas en alginato de calcio fueron más eficientes en la captación de mercurio que las libres. • Existe la posibilidad de reciclar materiales por al menos 2 ciclos.

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