Búsqueda de agentes biorremediadores de hidrocarburos: el género Rhodococcus

Abstract

RESUMEN Desde el origen de la industria petrolera, a principios del siglo XX, se ha venido haciendo una mala gestión de sus residuos que ha derivado en casos tan graves como el vertido de petróleo de Deepwater Horizon en el Golfo de México, considerado el más importante de la historia. Es por ello por lo que será de especial importancia encontrar una solución para biorremediar los ambientes contaminados con petróleo mientras se desarrollan alternativas más respetuosas con el medioambiente que vayan sustituyendo el uso masivo que se hace de estos compuestos contaminantes. El objetivo de este trabajo fue buscar cepas del género Rhodococcus capaces de degradar algunos de los principales componentes del petróleo: benceno, tolueno y xileno, comúnmente conocidos con las siglas BTX. A partir de una colección de 16 cepas se analizó primero la toxicidad de los hidrocarburos tanto en medio sólido como sobre su condición de compuestos volátiles. Las cepas que soportaron este ambiente tóxico pasaron a la siguiente etapa en la cual se hizo un análisis cualitativo y cuantitativo de la capacidad de degradación de las distintas cepas seleccionadas en medios líquidos adicionados con BTX, para estudiar su metabolismo y cometabolismo. Se elaboraron curvas de crecimiento a partir de este experimento. Finalmente se comprobó la presencia de genes relacionados con la degradación de hidrocarburos en base a las identidades de las cepas más prometedoras. La colección de Rhodococcus fue, en general, tolerante a los compuestos BTX, sobre todo al encontrarse éstos incorporados a los medios de cultivo, ya que la volatilidad del benceno sí resultó en una mayor inhibición del crecimiento microbiano. Las cepas más prometedoras para su selección como potenciales agentes biodescontaminantes de compuestos derivados del petróleo fueron 578 (Rhodococcus pyridinivorans) y 722 (Rhodococcus indicum) que no sólo soportaron la toxicidad emitida por los hidrocarburos estudiados (BTX), sino que además fueron capaces de utilizarlos como fuentes de carbono y energía. ABSTRACT Since the origin of the oil industry, in the early twentieth century, the mismanagement of its waste has resulted in serious disasters as the Deepwater Horizon oil spill in the Gulf of Mexico, considered the most important in history. That is why it will be particularly important to find a solution to bioremediate oil-contaminated environments while developing more environmentally friendly alternatives that replace the massive use of these polluting compounds. The objective of this work was to search for strains of the genus Rhodococcus capable of degrading some of the main components of petroleum: benzene, toluene and xylene, commonly known as BTX. From a collection of 16 strains, the toxicity of hydrocarbons was first analysed in both solid medium and volatile state. The strains that supported these toxic conditions were moved on to the next stage in which a qualitative and quantitative analysis of the degradation capacity of the different selected strains in liquid media added with BTX was made, to study their metabolism and cometabolism. Growth curves were developed from this experiment. Finally, the presence of genes related to hydrocarbon degradation was found based on the identities of the most promising strains. The Rhodococcus collection was generally tolerant to BTX compounds, especially as they were incorporated into the culture media, since the volatility of benzene did result in a greater inhibition of microbial growth. The most promising strains for selection as potential biodecontaminant agents of petroleum-derived compounds were 578 (Rhodococcus pyridinivorans) and 722 (Rhodococcus indicum) which not only supported the toxicity emitted by the hydrocarbons studied (BTX), but were also able to use them as sources of carbon and energy.