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Evaluación para la remoción de cadmio mediante levaduras

Ecuador Control Calidad

La contaminación del agua, aire y suelo por metales pesados es uno de los problemas ambientales más severos, además de ser muy difícil de resolver. El cadmio es una sustancia que se encuentra en forma natural en la corteza terrestre, puede convertirse en contaminante si su distribución en el ambiente es alterado debido a actividades humanas. En Ecuador las principales fuentes de contaminación son: baterías, pilas, pigmentos y estabilizadores en plástico y PVC,

pigmentos en pinturas, galvanización, catalizadores y conservadores en la industria del plástico.

La eliminación de este metal del medio ambiente es prioritaria debido a su elevada toxicidad, ya que es carcinogénico, embriotóxico, teratogénico y mutagénico, puede causar hiperglicemia, reducir el sistema inmunológico y anemia, debido a que interfiere con el metabolismo del hierro.

Métodos tales como la precipitación, floculación, intercambio iónico y filtración han sido utilizados convencionalmente para la eliminación de metales pesados a partir de agua. Pero durante las últimas décadas, la eliminación de metales tóxicos utilizando algas inactivadas, hongos y biomasa bacteriana se ha estudiado ampliamente y se ha introducido como un método barato y novedoso en relación a los métodos convencionales..
Actualmente existen tres categorías generales de procesos biotecnológicos para el tratamiento de residuos que contienen metales tóxicos: la biosorción, la precipitación extracelular y la captación a través de biopolímeros purificados y de otras moléculas especializadas, derivadas de células microbianas.

La biosorción, se utiliza para referirse a la captación de metales que lleva a cabo una biomasa completa (viva o muerta), a través de mecanismos fisicoquímicos como la adsorción o el intercambio iónico. Cuando se utiliza biomasa viva, los mecanismos metabólicos de captación también pueden contribuir en la captación.

La eficiencia de biosorción de metales pesados depende de muchos factores ambientales, incluyendo pH, temperatura, tiempo de contacto, concentración de biomasa, la edad de la biomasa, concentración del metal y presencia de otros iones en una solución. Las concentraciones de biomasa se pueden determinar de varias maneras, mediante el recuento en placa y la medición de dispersión de la luz por las células bacterianas en un medio líquido.

El método McFarland se utiliza para normalizar el número aproximado de bacterias en una suspensión líquida mediante la comparación de la turbidez entre la suspensión prueba con la del estándar McFarland. Cuando se agita bien, la turbidez de McFarland es visualmente comparable a una suspensión bacteriana de concentración conocida. El método McFarland fue diseñado originalmente para la estimación del número aproximado de células bacterianas pero se utiliza para comparar y/o estandarizar suspensiones de otros microorganismos.

El trabajo realizado en la Universidad Técnica de Ambato, a través de la Facultad de Ciencia e Ingería en Alimentos, con la finalidad de evaluar la capacidad de remoción de cadmio mediante levaduras aisladas en la investigación presentada por Hidalgo (2015) sobre el primer estudio de la diversidad de levaduras asociadas a un volcán: Tungurahua, Ecuador. En el estudio se aislaron 10 especies de levaduras y se identificaron cinco órdenes diferentes, de las cuales se evaluarán dos especies: Metschnikowia pulcherrima, Lecythophora sp.LE034 como potenciales biorremediadores, dándole de esta manera un valor agregado a la biodiversidad de especies extremófilas propias del Ecuador.
Se evaluó la capacidad de remoción de cadmio mediante el uso de doslevaduras aisladas del volcán Tungurahua (Metschnikowia pulcherrima, Lecythophora sp.LE034) y utilizando como referencia una levadura comercial Saccharomyces cerevisiae bajo parámetros controlados de pH y temperatura se determinó que las tres levaduras son eficientes para esta tarea ya que por su mecanismo de biosorción pueden acumular entre el 88% – 89% del metal.

Mediante la elaboración de la curva McFarland se determinó el número de ufc/ml de las levaduras seleccionadas, con este valor se estableció el factor de crecimiento real y proyectado, así como el número de exponente (107) que fue el mismo para las tres levaduras.

Se determinó que el porcentaje de inhibición de las levaduras frente al cadmio está entre el 85% y 95% a distintas concentraciones, siendo la levadura Lecythophora sp.LE034 la más susceptible ya que tolera concentraciones muy bajas (42,8 -1,07 µg/l) del metal.

 

 

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