Biodegradación y detoxificación de cresoles en efluentes industriales
Gemini, V.(i)(ii); Gallego, A.(ii); Gómez, C. E. (iii); Rossi, S. L. (ii); Samter, P. (i); Korol, S. E. (ii); Planes, E. (i).
(i) Centro de Investigación y Desarrollo en Química y Petroquímica (CEQUIPE). (ii) Cátedra de Higiene y Sanidad. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Universidad de
Buenos Aires. (iii) Instituto Nacional del Agua (INA)
INTRODUCCION
Los cresoles son compuestos hallados frecuentemente en efluentes de la industria petrolera, farmacéutica, cosmética y textil. También son utilizados como antisépticos, desinfectantes y preservantes de madera (1). Son compuestos tóxicos y persistentes; permanecen en el ambiente y producen efectos adversos sobre los organismos vivos en los ecosistemas (2).
Estos compuestos pueden ser transformados y removidos mediante procesos físicos, químicos y por biodegradación, procesos que a menudo son lentos.
Por otra parte, la biodegradación de efluentes que contienen cresoles, no necesariamente tiene como resultado la detoxificación de los mismos; en algunos casos pueden formarse mezclas complejas con una toxicidad mayor que la de los compuestos originales.
OBJETIVO
El objetivo del trabajo fue estudiar:
la biodegradación de cresoles en efluentes industriales por una cepa autóctona de Pseudomonas putida. (3)
la detoxificación de los efluentes mediante ensayos estandarizados de toxicidad.
MATERIALES Y MÉTODOS
Los estudios de biodegradación se realizaron con efluentes líquidos sintéticos, a los que se añadieron como única fuente de carbono y energía una mezcla de cresoles (o-Cresol, m-Cresol y p-Cresol, 200 mg/L de cada uno) y con efluentes
industriales a los que se añadieron la misma mezcla de cresoles.
Se trabajó con una cepa de Pseudomonas putida seleccionada previamente a partir de efluentes de la industria farmacéutica. Los ensayos se efectuaron en un fermentador de 2.000 mL de capacidad, en condiciones aerobias a 28ºC, con agitación (200 RPM).
La evaluación de la biodegradación se realizó mediante la determinación espectrofotométrica de cresoles a 290 nm, la demanda química de oxígeno (DQO), el carbono orgánico total (TOC) y el control del crecimiento microbiano. La detoxificación se evaluó mediante los siguientes ensayos de toxicidad:
inhibición de la movilidad del microcrustáceo Daphnia magna
inhibición de la emisión de luz de la bacteria luminiscente Vibrio fischeri.
inhibición del crecimiento del alga Selenastrum capricornutum.
Tabla 1. Ensayos de Toxicidad
Organismo
Vibrio fischeri (a)
Selenastrum capricornutum
(b)
Daphnia magna (c)
Efecto medido
CE 50 15 minutos (Concentración Efectiva 50) Concentración del efluente que inhibe en un 50% la emisión de luz de una suspención de bacterias luminiscentes luego de 15 minutos de exposición
CE 50 72 horas (Concentracón efectiva 50) Concentración del efluente que inhibe en un 50% el crecimiento algal luego de 72 horas de exposición.
CE 50 48 horas (Concentración efectiva 50) Concentración del efluente que inhibe en un 50% la movilidad del microcrustáceo luego de 48 horas de exposición
4º Jornadas de Desarrollo e Innovación, Noviembre 2002
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Los ensayos fueron realizados de acuerdo a la Normas (a): ISO 11348-3, (b): ISO 8692, (c): ISO 6341 (E)
RESULTADOS OBTENIDOS
Los resultados obtenidos demostraron que los cresoles presentes en el efluente sintético y en el efluente industrial fueron degradados dentro de las 32 horas.
Los ensayos de toxicidad evidenciaron que el proceso de biodegradación estudiado conduce a una detoxificación del efluente.
Tabla 2: Ensayos de biodegradación
Efluente sintético Efluente Industrial
Cresoles (mg/l)
inicial
592
final
<0.5
Inicial
587
final
<0.5
Recuento de
bacterias viables (UFC/mL)
1,2x1 06
3,6x108
2,4x106
2,1x108
Tabla 3. Ensayos de toxicidad en el efluente industrial
Organismo
Vibrio fischeri Daphnia Magna
CE 50 * (% V/V)
inicial
Final
0,58
>90
<0,01
>90
Selenastrum capricornutum
4,6
>90
(*) el valor de CE 50 está en relación inversa a la toxicidad
Tabla 4. Eficiencia del proceso
CONCLUSIONES Más del 99,9 % de los cresoles presen-
tes, tanto en el efluente sintético como en el industrial, fueron degradados dentro de las 32 horas.
Otros organismos y contaminantes presentes en el efluente industrial no afectaron los procesos de biodegradación y detoxificación.
Los ensayos de toxicidad realizados con organismos pertenecientes a distintos niveles tróficos demostraron la capacidad de la cepa bacteriana autóctona para detoxificar el efluente industrial.
La aplicación de microorganismos autóctonos es una alternativa válida para la biodegradación y detoxificación de efluentes que contienen mezcla de cresoles.
BIBLIOGRAFÍA:
1. Aneez Ahamad P.Y.and Kunhi A. A. M. Degradation of High Concentration of Cresol by Pseudomonas sp. CP4 World J. Microbiol. Biotechnol.Vol 15: 321-323 (1999) 2. Hurst C.J Manual of Environmental Microbiology. ASM Press. Washington DC (1997) 3. Gallego A.; Fortunato M.S.; Bevilacqua S.; Korol S.E. Actas VIII Congreso Argentino de Farmacia y Bioquímica Industrial. Buenos Aires (1999).
Para mayor información contactarse con: Estela Planes - biotec@inti.gov.ar
% de remoción
Cresoles DQO TOC
>99,9 92,7 92,3
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