Evaluación de la capacidad de un aislado bacteriano nativo de Pseudomonas sp. como potencial degradador de compuestos cianurados

Abstract

El cianuro es un compuesto altamente tóxico, se produce naturalmente por mecanismos como la cianogénesis y síntesis de etileno, también puede producirse durante procesos industriales y actividades antropogénicas. Los altos niveles de cianuro en el medio ambiente deben ser controlados, ya que éste actúa como un inhibidor irreversible de las enzimas de la cadena respiratoria a nivel mitocondrial (citocromo a3), por lo cual es tóxico para todos los organismos aerobios. Existen diferentes métodos físicos, químicos y biológicos para la degradación de cianuro a compuestos menos tóxicos. En este trabajo se evaluó la capacidad biodegradadora de compuestos cianurados, por parte de un aislado bacteriano nativo compatible con el género Pseudomonas sp., seleccionado por su capacidad para tolerar ambientes con niveles de 500 ppm de cianuro de sodio a pH de 9.6. La eficiencia de la capacidad degradadora se valoró mediante estimaciones microbiológicas y bioquímicas del aislado bacteriano, empleando los métodos espectrofotométrico para evidenciar el desarrollo de la población; titulo métrico para el análisis de cianuro, y potenciométrico ión electrodo selectivo para amonio, como compuesto generado después de la biodegradación. Los resultados obtenidos se evaluaron mediante un análisis de varianza multifactorial de efectos fijos, que permitió establecer las condiciones de pH, temperatura, concentración de cianuro, medio de cultivo y tiempo de incubación, para degradación del compuesto cianuro de sodio NaCN, por parte del aislado nativo Pseudomonas sp.. Los efectos de los cambios se monitorearon con base en ppm de NaCN biodegradado y concentración resultante de amonio. Se demostró un promedio de biodegradación de 515 ppm de NaCN, en un lapso de 48 horas, partiendo de 1000 ppm, pH 9.6 y un inoculo de 4.89*1011 UFC/mL de medio, generando concentraciones de amonio hasta de 2.05 ppm como producto del proceso. Se considera un microorganismo promisorio en el área de biotecnología ambiental, particularmente en la biorremediación de ambientes con compuestos cianurados en altas concentraciones y pH alcalinos. / Abstract. Cyanide is a high toxic compound, its natural generation by cyanogenesis and ethylene production, almost its production for industrial process and anthropogenic activities. The elevated cyanide levels in the environmental could be controlled, because it is actuate how inhibitor the mitochondrial cadent, for this is a toxic compound by the aerobics organisms. There are a number of different physical, chemical and biological methods for the conversion of cyanide into least toxic compounds. Here, the biotransformed capacity of cyanide by a native isolated bacterial group was evaluated. This group, which was compatible with Pseudomonas sp., it was selected because its ability to tolerate sodium cyanide concentrations up to 500 ppm in a 9.6 pH. The efficient transforming capacity was valuated through microbiological and chemical estimations by means of spectrophotometric methods for population development, titrations for cyanide analysis and selective electrode ammonia measurements as a biotransformation by-product. The obtained results were assessed through a multiple factors fixed-effects model of analysis of variance, which allowed establishing pH, temperature, cyanide concentration, growth medium and incubation time for the Pseudomonas sp. culture. Effects were monitored based on residual cyanide concentration and turn up ammonia concentration. From an initial inoculum of 4.89x1011 UFC/mL with a concentration of 1000 ppm NaCN, the isolated culture degraded on average 515 ppm NaCN in a 48 hour time lapse in a 9.6 pH. This microorganism is then considered as promising in the environmental biotechnology field, particularly in environmental bioremediation for high concentrations of cyanide compounds in alkaline pH.