Este blog está asociado a las páginas web de las asignaturas de Microbiología del Grado de Biotecnología y del Grado de Ciencias Ambientales de la UMH.

Aquí se publican los resúmenes de los diferentes trabajos realizados por los alumnos de la asignatura Microbiología Industrial.


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jueves, 25 de mayo de 2017

Stimulating soil microorganisms for mineralizing the herbicide isoproturon by means of microbial electroremediating cells


La principal actividad para la eliminación de contaminantes en el medio ambiente es la biodegradación, donde se utiliza el metabolismo de microorganismos para degradar dichos componentes (se puede comprobar haciendo click aquí). Estos procesos dependen de diferentes factores como: los propios microorganismos o el número de aceptores de electrones terminales (TEA), es decir, sustancias que reciben los electrones procedentes de las reacciones químicas. La falta de estos aceptores hace que los contaminantes desaparezcan más lentamente en ciertas condiciones.
La hipótesis y lo que se ha propuesto en este artículo ha sido la utilización de una serie de electrodos (sólidos conductores aceptores de electrones, MERCs) para mejorar la biodegradación de los contaminantes respecto a la forma clásica, la cual consiste solamente en desplazar los residuos.
El objetivo del trabajo fue probar que al utilizar electrodos en potenciales positivos se favorece la degradación de sustancias nocivas acumuladas en el suelo.
Figura 1: modelo de las células en las que
se ha llevado a cabo el experimento
Para ello se han llevado a cabo una serie de experimentos en los que se midió la degradación de un compuesto contaminante en el suelo. El residuo de interés empleado fue un herbicida llamado isoproturon (IPU), marcado con carbono radiactivo (que nos permite observar su degradación). Para poder realizar el estudio se prepararon una serie de muestras de suelo que no contenían ninguna traza de este herbicida. A continuación estas muestras fueron contaminadas de forma controlada con unas cantidades determinadas de IPU. Finalmente, las muestras se sometieron a una serie de condiciones (distintos potenciales en los electrodos y medio inundado sin oxígeno) tras las que se registró la degradación del contaminante. El experimento se realizó en un sistema como el que se muestra en la Figura 1.  
En la siguiente gráfica (Figura 2) se representan los resultados de los primeros 25 días del experimento. Tal y como representa la línea de puntos triangulares, la degradación del agente contaminante en presencia de electrodos con potencial positivo es  unas 20 veces superior respecto a la dada en condiciones normales, representada por la línea de puntos cuadrados.  

imagen 1.JPG
Figura 2: degradación del agente contaminante
en función del tiempo y de la presencia de electrodos
con un potencial positivo (pol-MERC) o sin estos
electrodos (control)
Sin embargo, tras 25 días, el sistema perdió funcionalidad debido a la saturación de los electrodos (se generan especies negativas que se adhieren a los electrodos positivos). Por esta razón, se realizó un experimento a más largo plazo en el que se llevó a cabo la inversión del potencial (600 mV a -300 mV) de los electrodos, con el objetivo de liberar las especies que impedían el correcto funcionamiento del sistema. Los resultados de este experimento a largo plazo se indican en la Figura 3.
Figura 3: tasa de mineralización frente al tiempo.
En el día 25 se observa un pico que hace referencia
a la inversión del potencial de electrodos
Tras el análisis de los resultados identificamos un descenso en el crecimiento de la mineralización acumulativa, así como un decaimiento de la tasa de mineralización: de estos resultados concluimos que el potencial ha de ser positivo para que se produzca la degradación de la sustancia nociva.
A su vez, es necesario destacar las perspectivas de futuro de esta técnica. Como ya se ha comentado, la degradación de los contaminantes puede ser llevada a cabo por microorganismos de la zona si se encuentran en condiciones adecuadas. En cambio, si estas condiciones no son favorables, se estudia el uso de técnicas como la electrorremediación que mejora considerablemente el metabolismo de los microorganismos que se encargan de eliminar los contaminantes del medio (biorremediación). En un futuro, pueden ser eficaces para procesos de descontaminación de suelos agrícolas. Sin embargo, su uso no se limita a suelos agrícolas, sino que también se está convirtiendo en una técnica ampliamente usada para la limpieza del medio ambiente, con aplicaciones paliativas muy eficaces frente a catástrofes ecológicas. Es importante el desarrollo de estas técnicas tanto para el medio ambiente como para la agricultura, ya que una inversión en técnicas de este tipo supondría un ahorro a largo plazo puesto que la tierra empleada para un cultivo anterior en el que se ha echado fertilizante, por ejemplo, se puede reutilizar con mayor eficacia, minimizando la contaminación causada por pesticidas y aumentando la productividad de las cosechas.

Referencias bibliográficas

2 comentarios:

  1. Se supone que debe ser una entrada escrita en estilo de divulgación científica, así que no sé porqué habéis usado el título del artículo original y encima en inglés. El estilo divulgativo del resto del texto es correcto.

    Error de formato: hay párrafos pegados entre si.

    La explicación de la figura 3 es confusa e incompleta.

    Bien la presentación de la referencia original al final, pero los otros enlaces deberían haber sido integrados en el texto. Un enlace externo al isoproturon hubiera sido adecuado.

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  2. Adicionalmente. ¿Por qué usáis la 1ª persona del plural para describir el trabajo de otras personas?

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