Biorreducción in vitro de cromo hexavalente utilizando consorcios microbianos

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.acbi/v46n120a04

Palabras clave:

Biorremediación, Cromo hexavalente, Cromo total, consorcio microbiano, remoción

Resumen

El constante desarrollo de las industrias, ha incrementado el uso del cromo ocasionando descargas en aguas residuales. Se ha planteado la implementación de biorremediación microbiana como alternativa ecológica, eficiente y económica de utilización de microorganismos para reducir el cromo a una forma menos tóxica. En este sentido, el objetivo de este trabajo fue evaluar la capacidad de remoción de Cr (VI) de consorcios microbianos en distintas concentraciones. Para ello, se realizó una activación e identificación de microorganismos provenientes de aguas residuales con cromo, se establecieron siete consorcios microbianos evaluando su sinergia, curvas de crecimiento individuales y en consorcio. Posteriormente, se realizó una adaptación escalonada de los consorcios con ocho concentraciones de Cr (VI), efectuando modelos de regresión recíproca, curvas de crecimiento e identificando el consorcio con mayor remoción. Se encontró sinergia en los consorcios evaluados, evidenciándose curvas de crecimiento con mayor absorbancia en éstos que de forma individual, con mayor absorción en el consorcio Candida famata-Serratia sp. Sin embargo, en la adaptación escalonada, se demostró mayor capacidad de reducción de Cr (VI) en Candida tropicalis-Serratia sp. con 79,20% en la concentración de 100 ppm y una reducción del cromo total del 31,12%. A su vez, se identificó mayor adaptación de los consorcios en altas concentraciones de Cr (VI). En este estudio, se reporta por primera vez, al consorcio C. tropicalis-Serratia sp. con una interacción positiva y mayor capacidad metabólica de reducción, lo cual tendrá un impacto positivo en biorremediación de aguas residuales con cromo.

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Citas

Alfonso, C., López, M., Arechavala, A., Perrone, M. del C., Guelfand, L., & Bianchi, M. (2010). Identificación presuntiva de Candida spp. y de otras levaduras de importancia clínica: utilidad de brilliance Candida Agar. Revista Iberoamericana de Micología, 27(2), 90-93. https://doi.org/10.1016/j.riam.2010.01.008

American Public Health Association, American Water Works Association, Eugene W. Rice, Laura Bridgewater, Water Environment Federation [Ed.]. (2012). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Washington D.C., USA: American Public Health Association. https://www.scirp.org/(S(vtj3fa45qm1ean45vvffcz55))/reference/ReferencesPapers.aspx?ReferenceID=1670401

Argote-Vega, F. E., Suarez-Montenegro, Z. J., Tobar-Delgado, M. E., Perez-Alvarez, J. A., Hurtado-Benavides, A. M., & Delgado-Ospina, J. (2017). Evaluation of the inability capacity of essential oils in Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Revista Unicauca Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, 15(2), 52-60. https://revistas.unicauca.edu.co/index.php/biotecnologia/article/view/593

Avendaño-Flores, Y. S. (2012, Diciembre 10). Biorreducción de Cr(VI) a Cr(III) por bacterias resistentes a cromo aisladas del río lerma [Tesis de maestría]. Universidad Autónoma del Estado de México, Ciudad de México. http://ri.uaemex.mx/handle/20.500.11799/80076

Balouiri, M., Sadiki, M., & Ibnsouda, S. K. (2016). Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review. Journal of Pharmaceutical Analysis, 6(2), 71-79. https://doi.org/10.1016/j.jpha.2015.11.005

Bou, G., Fernández-Olmos, A., García, C., Sáez-Nieto, J. A., & Valdezate, S. (2011). Métodos de identificación bacteriana en el laboratorio de microbiología. Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica, 29(8), 601-608. https://doi.org/10.1016/j.eimc.2011.03.012

Ceballos, D., Pinta-Melo, J., Fernández Izquierdo, P., Ibarguen-Mondragon, E., Hidalgo Bonilla, S., & Burbano-Rosero, E. (2017). Efficiency in the reduction of chromium by a wild bacterium in a batch treatment type using residual water substrate from the municipality of Pasto, Colombia. Universidad y Salud, 19, 102-115. https://doi.org/10.22267/rus.171901.74

Díaz, N. A., Ruiz, J. A. B., Reyes, E. F., Cejudo, A. G., Novo, J. J., Peinado, J. P., Meléndez-Valdés, F. T., & Fiñana, I. T. (2010). Espectrofometría: Espectros de absorción y cuantificación colorimétrica de biomoléculas. Universidad de Córdoba, 1-8.

Dogan, N. M., Kantar, C., Gulcan, S., Dodge, C. J., Yilmaz, B. C., & Mazmanci, M. A. (2011). Chromium(VI) bioremoval by Pseudomonas bacteria: Role of microbial exudates for natural attenuation and biotreatment of Cr(VI) contamination. Environmental Science & Technology, 45(6), 2278-2285. https://doi.org/10.1021/es102095t

Elahi, A., Arooj, I., Bukhari, D. A., & Rehman, A. (2020). Successive use of microorganisms to remove chromium from wastewater. Applied Microbiology and Biotechnology, 104(9), 3729-3743. https://doi.org/10.1007/s00253-020-10533-y

Fontalvo, J. L. (2012). Manual de prácticas de laboratorio de Microbiología (1.a ed.). Editorial Unimagdalena. https://doi.org/10.2307/j.ctt1zk0mfb

Gajic, I., Kabic, J., Kekic, D., Jovicevic, M., Milenkovic, M., Mitic Culafic, D., Trudic, A., Ranin, L., & Opavski, N. (2022). Antimicrobial Susceptibility Testing: A Comprehensive Review of Currently Used Methods. Antibiotics, 11(4), 427. https://doi.org/10.3390/antibiotics11040427

Gashaw, M., Marame, Z. H., Abera, M., & Ali, S. (2021). Assessment of gut bacteria profile and antibiotic resistance pattern among psychotropic drug users: comparative cross-sectional study. Infection and Drug Resistance, 14, 1875-1881. https://doi.org/10.2147/IDR.S305992

Ge, S., Gu, J., Ai, W., & Dong, X. (2021). Biotreatment of pyrene and Cr(VI) combined water pollution by mixed bacteria. Scientific Reports, 11(1), 114. https://doi.org/10.1038/s41598-020-80053-2

He, Y., Dong, L., Zhou, S., Jia, Y., Gu, R., Bai, Q., Gao, J., Li, Y., & Xiao, H. (2018). Chromium resistance characteristics of Cr(VI) resistance genes ChrA and ChrB in Serratia sp. S2. Ecotoxicology and Environmental Safety, 157, 417-423. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.03.079

He, X., Wu, J., & He, S. (2019). Hydrochemical characteristics and quality evaluation of groundwater in terms of health risks in Luohe aquifer in Wuqi County of the Chinese Loess Plateau, northwest China. Human and Ecological Risk Assessment, 25, 32-51. https://doi.org/10.1080/10807039.2018.1531693

Heredia, M., Layedra-Almeida, A. P., Torres, Y., & Toulkeridis, T. (2022). Evaluation of a microbial consortium and selection of a support in an anaerobic reactor directed to the bio-treatment of wastewater of the textile industry. Sustainability, 14(14), 8889. https://doi.org/10.3390/su14148889

Khanpour, E., & Partovinia, A. (2021). Synergistic and Antagonistic Effects of Microbial Co-culture on Bioremediation of Polluted Environments (pp. 229-265). Singapore: Springer Nature. https://doi.org/10.1007/978-981-15-7455-9_10

Kholisa, B., Matsena, M., & Chirwa, E. M. N. (2021). Evaluation of Cr(VI) reduction using indigenous bacterial consortium isolated from a municipal wastewater sludge: batch and kinetic studies. Catalysts, 11(9), 1100. https://doi.org/10.3390/catal11091100

Leonard, J., & Mishra, S. (2022). Optimization of parameters for the detoxification of Cr(VI) by the microbial consortium developed from the isolates of chromite mines. Geomicrobiology Journal, 39(3-5), 328-340. https://doi.org/10.1080/01490451.2021.1998257

Liu, W., Li, J., Zheng, J., Song, Y., Shi, Z., Lin, Z., & Chai, L. (2020). Different pathways for Cr(III) oxidation: implications for Cr(VI) reoccurrence in reduced chromite ore processing residue. Environmental Science & Technology, 54(19), 11971-11979. https://doi.org/10.1021/acs.est.0c01855

López, M. A. H., Suarez, F. L., & Chamorro, N. L. (2017). Identificación de microorganismos aislados a partir de lodos residuales de una planta de tratamiento de un sector curtidor del Quindío. Revista de la Asociación Colombiana de Ciencias Biológicas, 1(29), 103-118. https://revistaaccb.org/r/index.php/accb/article/view/148/143

Ma, L., Xu, J., Chen, N., Li, M., & Feng, C. (2019). Microbial reduction fate of chromium (Cr) in aqueous solution by mixed bacterial consortium. Ecotoxicology and Environmental Safety, 170, 763-770. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.12.041

Malaviya, P., & Singh, A. (2016). Bioremediation of chromium solutions and chromium containing wastewaters. Critical Reviews in Microbiology, 40(2), 607-633. https://doi.org/10.3109/1040841X.2014.974501

Mtimunye, P. J., & Chirwa, E. M. N. (2014). Finite difference simulation of biological chromium (VI) reduction in aquifer media columns. Water SA, 40(2), 359-368 https://doi.org/10.4314/wsa.v40i2.18

Núñez, A. P., Angeles, F. T., Pichihua, P. M., & Acosta, G. Y. (2018). Remoción de cromo de efluentes de la industria curtiembre mediante electrodiálisis. Industrial Data, 21(1), 27-34. https://doi.org/10.15381/idata.v21i1.14908

Qiu, Y., Zhang, Q., Gao, B., Li, M., Fan, Z., Sang, W., Hao, H., & Wei, X. (2020). Removal mechanisms of Cr(VI) and Cr(III) by biochar supported nanosized zero-valent iron: synergy of adsorption, reduction and transformation. Environmental Pollution, 265, 115018. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.115018

Rodríguez Yupanqui, M., & Quezada Alvarez, M. A. (2019). Remoción de cromo en efluente de curtiembre por consorcio de levaduras del género Saccharomyces y Pichia. UCV-Scientia, 11(2), 81–91. https://doi.org/10.18050/ucvs.v11i2.2587

Sharma, S., & Adholeya, A. (2012). Hexavalent Chromium Reduction in Tannery Effluent by Bacterial Species Isolated from Tannery Effluent Contaminated Soil. Journal of Environmental Science and Technology, 5(3), 142-154. https://doi.org/10.3923/jest.2012.142.154

Silva, H. D. D., & Aguilera, L. A. P. (2020). Identificación molecular de microorganismos aislados de quesera artesanal ubicada en la Libertad-Chontales, Nicaragua. Revista Ciencia y Tecnología El Higo, 10(2), 62–78. https://doi.org/10.5377/elhigo.v10i2.10554

Singh, R., Ryu, J., & Kim, S. W. (2019). Microbial consortia including methanotrophs: some benefits of living together. Journal of Microbiology, 57(11), 939-952. https://doi.org/10.1007/s12275-019-9328-8

Soto-Rueda, E. M., Landazuri, P., & Loango, N. (2017). Remoción de cromo hexavalente de aguas residuales con microorganismos adaptados a medios ricos en cromo. Revista de la Asociación Colombiana de Ciencias Biológicas, 29, 49-57. https://ri.conicet.gov.ar/handle/11336/94110

Su, Y., Sun, S., Liu, Q., Zhao, C., Li, L., Chen, S., Chen, H., Wang, Y., & Tang, F. (2022). Characterization of the simultaneous degradation of pyrene and removal of Cr(VI) by a bacteria consortium YH. Science of The Total Environment, 853, 158388. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.158388

Tang, X., Huang, Y., Li, Y., Wang, L., Pei, X., Zhou, D., He, P., & Hughes, S. S. (2021). Study on detoxification and removal mechanisms of hexavalent chromium by microorganisms. Ecotoxicology and Environmental Safety, 208, 111699. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2020.111699

Tobón, G. A. J., & Hoyos, A. V. (2012). Tinción de gram de tejido: alcances y limitaciones. Medicina y Laboratorio, 18(11-12), 557-573. https://medicinaylaboratorio.com/index.php/myl/article/view/313

Vélez-Zuluaga, J. A. (2018). Estrategias biotecnológicas para evaluar la presencia de cromo en la generación de biosólidos seguros: Posibles alternativas de bioremediación [Tesis de doctorado]. Universidad Nacional de Colombia, Medellín. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/79588

World Health Organization (2021). Guidelines for drinking-water quality, 4th ed., incorporating the 1st addendum (chapters). https://www.who.int/publications/m/item/guidelines-for-drinking-water-quality-4th-ed.-incorporating-the-1st-addendum-(chapters)

Yazdanpanah, A., & Khaithir, T. M. N. (2013). Issues in identifying germ tube positive yeasts by conventional methods. Journal of Clinical Laboratory Analysis, 28(1), 1-9. https://doi.org/10.1002/jcla.21635

Zhang, S., Merino, N., Okamoto, A., & Gedalanga, P. (2018). Interkingdom microbial consortia mechanisms to guide biotechnological applications. Microbial Biotechnology, 11(5), 833-847. https://doi.org/10.1111/1751-7915.13300

Publicado

2024-02-06

Cómo citar

Serna Toro, S., Lora Suarez, F. M., & Loango Chamorro, N. (2024). Biorreducción in vitro de cromo hexavalente utilizando consorcios microbianos. Actualidades Biológicas, 46(120). https://doi.org/10.17533/udea.acbi/v46n120a04

Número

Sección

Artículos completos