Rizorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos mediante el uso de microorganismos tolerantes a la sequía
- Autores: Lucía Santa Cruz Calvo
- Directores de la Tesis: Concepción Calvo (dir. tes.), Maximino Manzanera (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Granada ( España ) en 2014
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Jesús González López (presid.), Clementina Pozo Llorente (secret.), Joaquín Moreno Casco (voc.), María José López López (voc.), Rafael Rivilla Palma (voc.)
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: DIGIBUG
- Resumen
Para biorremediar suelos contaminados con hidrocarburos sometidos a condiciones de estrés por falta de agua, es necesario la aplicación de herramientas biotecnológicas adaptadas a las condiciones del lugar. Por ello decidimos, en el Capítulo I, caracterizar dos cepas (4J27 y 5J12A) clasificadas como tolerantes a la desecación (anhidrobiontes) y potenciales degradadoras de hidrocarburos (según genes encontrados en sus genomas con homología a los de degradación de hidrocarburos, como antraceno, fenantreno y pireno), para el desarrollo de inoculantes y su aplicación en suelos contaminados con hidrocarburos y sometidos a condiciones de estrés hídrico. En el trascurso de estos experimentos, en base a lo análisis filogenéticos, fisiológicos, quimiotaxonómicos y de hibridación ADN-ADN, se demostró que la cepa 4J27 representa una nueva especie dentro del género Arthrobacter, la cual denominamos como Arthrobacter siccitolerans 4J27T.
Debido a la incapacidad de las cepas (4J27 y 5J12A) seleccionadas, de crecer a expensas de los compuestos hidrocarbonados, como única fuente de carbono, se realizaron nuevos aislamientos (Capítulo II). En los aislamientos buscamos cepas con la doble capacidad de 1) tolerar la falta de agua y 2) crecer en presencia de los contaminantes hidrocarbonados. Para ello los aislamientos se realizaron aplicando diferentes metodologías. De modo que se empleó 1) el método del cloroformo, el cual se basa en la capacidad de las células anhidrobiontes de estabilizarse mediante la producción xeroprotectores y por tanto tolerar la presencia del disolvente. 2) El método del cloroformo modificado utilizando ácido 1-aminociclopropano carboxílico (ACC) como fuente de nitrógeno, para asilar cepas anhidrobiontes con capacidad para colonizar la raíz de la planta. Y 3) sin emplear ninguno de los métodos anteriores.
El empleo combinado de los diferentes métodos permitió la obtención de una amplia colección de microorganismos. Aún así no encontramos ninguna cepa que en las condiciones ensayadas presentara la capacidades de tolerar la falta de agua y crecer en presencia de hidrocarburos. Por ello, en el Capítulo III decidimos analizar si una cepa xerotolerante (anhidrobionte) puede proporcionar protección a una cepa degradadora clasificada como xerosensible, en un ambiente sometido a condiciones de estrés hídrico. Según los resultados la cepa xerosensible aumentó su supervivencia en presencia de la cepa tolerante a la desecación en un suelo franco-arenoso.
En el Capítulo IV, seleccionamos dos cepas aisladas con el método del cloroformo modificado con ACC como única fuente de nitrógeno, para comprobar el efecto que ejercen sobre plantas sensibles a la desecación y sometidas a condiciones de estrés hídrico. Para ello se analizó el estado hídrico de la planta mediante el cálculo del Contenido Relativo de Agua (CRA) y el Índice de Recuperación de Agua (IRA). Además se realizaron medidas de la longitud del tallo y de la raíz.
Finalmente, desarrollamos un sistema de rizorremediación donde empleamos una planta con capacidad para crecer en un suelo contaminado con hidrocarburos y dos microorganismos. El primer microorganismos se seleccionó por presentar la capacidad para degradar compuestos hidrocarbonados. El otro microorganismo se seleccionó por presentar la capacidad para tolerar las condiciones de estrés hídrico (anhidrobionte) y favorecer el crecimiento tanto de la planta como de la bacteria degradadora, en las condiciones de falta de agua.
