Detección e identificación de Biosurfactantes y/o Bioemulsificantes producidos por aislados bacterianos asociados a una Fosa petrolera de la Faja Petrolífera del Orinoco

Abstract

Resumen La contaminación con hidrocarburos representa un serio riesgo para el medioambiente y una amenaza a la salud pública. Ante este problema la biorremediación surge como una tecnología que brinda una solución alternativa. Dicha tecnología se fundamenta en la degradación biológica de estos contaminantes, sin embargo, esta es más que los tratamientos químicos y físicos. Una forma de acelerar este proceso es mediante el uso de biosurfactantes, los cuales intensifican la emulsificación de hidrocarburos e incrementan su biodisponibilidad para la degradación microbiana. Los biosurfactantes son compuestos constituidos por un grupo de moléculas bioquímicas estructuralmente diversas, con propiedades tensoactivas, producidos por microorganismos. La principal dificultad que se tiene al trabajar con estos compuestos es poder detectar a través de métodos rápidos, sencillos efectivos y económicos, microorganismos con potencial para producirlos. En este trabajo, enmarcado dentro del proyecto Misión Ciencia “Desarrollo y validación de nuevas tecnologías para el saneamiento ambiental de pasivos generados por la actividad petrolera”. Se ensayó el potencial de producción de biosurfactante de 23 cepas bacterianas aisladas del pozo petrolero LG-276-F1, del bloque Junín de la Faja Petrolífera del Orinoco (FPO). Dichas cepas fueron seleccionadas bajo un criterio fenotípico, que incluyó caracterización de respuesta positiva frente a los sustratos Lignina, Celulosa y Crudo. Luego se procedió a la producción del biosurfactante, comparando dos factores relevantes: el tipo de fuente de carbono utilizada, (glucosa, acetato de sodio, gasoil y aceite de oliva), y el tiempo de incubación, (3 días y 7 días). Se determinó la presencia del biosurfactante a nivel extracelular liberado por las cepas bacterianas durante el tiempo de incubación, al recuperar el sobrenadante y el pellet. Para la detección de biosurfactante se utilizaron y compararon las pruebas: Actividad Hemolítica, Agar Azul y Producción de Lipasa, medición de actividad emulsificante (E%), dispersión de aceite (OSM), prueba de la adhesión bacteriana a un hidrocarburo (BATH), método de la gota colapsada (DC), método del Parafilm y medición de la tensión superficial (SFT). Finalmente se caracterizó el biosurfactante producido al estudiar su capacidad antimicrobiana, tanto para bacterias como para hongos, la taxonomía de las bacterias que lo producen y la carga iónica del compuesto tensoactivo. Los resultados obtenidos indican la presencia de 14 aislados bacterianos con potencial de producción de biosurfactantes, los cuales tras la identificación del género bacteriano, la caracterización de la actividad antimicrobiana y el tipo de carga iónica del compuesto tensoactivo, llevó a la identificación de 4 cepas productoras de biosurfactantes y 10 cepas productoras de bioemulsificacntes, así como la verificación del uso de distintas fuentes de carbono afecta la producción de biosurfactantes, indicando que los mejores resultados en actividad tensoactiva se observan en glucosa, mientras que mejores niveles de producción se encontraron en presencia de aceite de oliva. En cuanto al efecto del tiempo de incubación, solo se pudo observar un efecto sobre la producción de biosurfactantes, al estudiar su relación con la fuente de carbono y las cepas de producción, indicando que la presencia de cepas productoras de biosurfactantes requieren de tiempos cortos para la producción de los mismos , mientras que los bioemulsificantes requieren de periodos largos en presencia de fuentes de carbono solubles en agua, y para fuentes de carbono hidrofóbicas requieren de períodos cortos. Los resultados de la relación de las pruebas de detección cualitativa de los biosurfactantes, mostraron que las pruebas de Parafilm, DC y OSM tienen una buena correlación con la SFT, con valores de (rs= 0,70 y ƍ= -0,6) para los índices de Pearson y Spearman respectivamente, mientras que actividad hemolítica y producción de lipasa mostraron una relación intermedia (rs= 0,3 y ƍ= -0,32). El índice de Pearson, para las pruebas de E% muestra una baja correlación (rs= -0,15), mientras que muestra una correlación intermedia en el índice de Spearman (ƍ = -,036), caso contrario ocurre en la prueba de BATH, bajo el índice de Spearman la correlación es baja (rs= 0,16) y la correlación es intermedia (rs= 0,47) en el índice de Pearson. Finalmente las pruebas de Agar Azul y Producción de Espuma mostraron la menor correlación con SFT bajo ambos índices (rs= 0,027, ƍ= 0,14 y rs= 0,17, ƍ= 0,091, respectivamente). Este comportamiento es típico de suelos ricos en cepas productoras de bioemulsificantes. Palabras clave: Bioemulsificantes, Biorremediacion, Biosurfactantes, Hidrocarburos, Microorganismos, Tensoactivos