RESUMEN
ResumenLa explotación del petróleo y el uso de sus derivados han contribuido para el desarrollo tecnológico a nivel mundial. Esta actividad, no obstante, genera muchos subproductos los cuales atentan contra la salud del ambiente. Las aguas de producción, por ejemplo, pueden contener trazas de metales pesados e hidrocarburos, razón por la cual deben ser reincorporadas de forma adecuada al ambiente. En este trabajo, se aislaron, caracterizaron e identificaron molecularmente ocho bacterias en base a su capacidad para degradar fenol. Primero, se evaluó el crecimiento y la degradación de fenol bajo diferentes concentraciones (500, 800 y 1 200 mg / L), y posteriormente se emplearon diseños estadísticos para la selección de condiciones óptimas de degradación. Los resultados mostraron que las ocho cepas evaluadas fueron capaces de usar el fenol como fuente única de carbono; no obstante, las cinéticas de degradación y la máxima tolerancia de las cepas al fenol variaron ampliamente. Debido a su tolerancia y capacidad para metabolizar fenol, la cepa Pseudomonas sp. Sps1 fue seleccionada para posteriores estudios. Mediante el uso de un diseño de Plackett Burman y un diseño factorial fraccionado en el cual diferentes fuentes de carbono, nitrógeno, y fósforo fueron evaluadas y degradación de fenol fue usado como variable de respuesta, fue posible seleccionar las condiciones óptimas para la degradación de fenol por Sps1. Finalmente, se emplearon estas condiciones para evaluar la degradación de fenol en aguas de re-uso provenientes directamente de la industria petrolera. Los resultados, mostraron que la bioestimulación favoreció el proceso de degradación del fenol comparado con el control. En conclusión, en este estudio se demostró que la bioaumentación con bacterias nativas acompañada de bioestimulación generan una tecnología económica y ambientalmente amigable para la remoción de contaminantes en aguas residuales tratadas de la industria petrolera.
AbstractOil exploitation and the usage of its derivatives have undeniably contributed to the technological advance worldwide. This industrial activity, however, generates several by-products that can threaten environmental sustainability. Seawage, for example, can contain organic pollutants and heavy metals; therefore, its deposition must be preceded by adequate water treatment. In this study, we isolated, characterized, and molecularly identified eight bacteria on the basis of their capability to degrade phenol. First, we determined the rates of bacterial growth and phenol degradation using different concentrations of the aromatic hydrocarbon (500, 800 and 1 200 mg / L), and then used sequential statistical designs to select optimal conditions for its degradation. Results showed that all isolated strains were capable of degrading phenol as the sole carbon source; the degradation kinetics and phenol tolerance, however, widely varied among strains. We chose the strain Pseudomonas sp. Sps1 for further studies due to its remarkable tolerance and capability to degrade phenol. By using a Plackett Burman design, followed by a fractionated factorial design in which several carbon, nitrogen, and phosphorus sources were evaluated, and phenol degradation was used as the response variable, we found optimal conditions for phenol degradation by Sps1. Finally, we compared phenol degradation in seawage by the use or not of the optimal conditions established by the statistical methods. Results showed that biostimulation dramatically increased phenol degradation compared with the control. In conclusion, we found that bioaugmentation with the native bacteria Sps1 and a statistically-based biostimulation approach provided an economically and environmentally friendly alternative for the removal of pollutants from oil industry sewage.
RESUMEN
Antecedentes: el benzo(a)pireno es un hidrocarburo aromático policíclico con efectos adversos para la salud, una de las fuentes es la ingestión de alimentos, formados durante procesamiento industrial o en el hogar. Objetivo: indagar sobre la formación de benzo(a)pireno en los alimentos, su activación biológica, relación con el cáncer, contenido en los alimentos y la normativa que regula la cantidad en alimentos para humanos. Materiales y métodos: se realizó una búsqueda bibliográfica de artículos publicados en las bases de datos nacionales e internacionales. Resultados: el benzo(a)pireno ingerido con los alimentos se absorbe por el intestino, se metaboliza predominantemente en el hígado, allí se activa y puede inducir cáncer de diversa localización, como esófago, estómago, intestino, piel, vejiga, pulmón e hígado, evidenciado en estudios experimentales en animales. El benzo(a)pireno atraviesa la placenta y es potencialmente tóxico para el feto. Las cantidades en algunos alimentos exceden las máximas permitidas por la Comisión Europea entidad que periódicamente actualiza las normas sobre el tema. En Colombia no se encontró reglamentación. Conclusión: el benzo(a)pireno procedente de alimentos genera compuestos capaces de desarrollar cáncer principalmente del tracto gastrointestinal. La Comisión Europea actualiza periódicamente la normativa que regula el contenido de benzo(a)pireno en alimentos, Colombia carece de normas sobre el tema.
Background: Benzo[a]pyrene is a polycyclic aromatic hydrocarbon which has been related with adverse health outcomes. Food is a source of benzo[a]pyrene; which is produced during industrial processing or cooking. Objective: To review information about benzo(a)pyrene formation in food, biological activation, association with cancer, food content and regulation of benzo(a)pyrene content in human food. Methods: A literature search from national and international scientific databases was developed. Results: benzo[a]pyrene ingested is absorbed by the intestine metabolized and activated, predominantly, by the liver. Animal studies have associated benzo[a]pyrene with esophagus, stomach, intestine, skin, bladder, lung, and liver cancer. Benzo[a]pyrene is potentially toxic to the fetus, due to it passes trough placenta. Benzo[a]pyrene amounts in some foods exceed the maximum level allowed by the European Commission; which periodically updates legislation on this topic. In Colombia there is not regulation about benzo[a]pyrene. Conclusion: benzo[a]pyrene in food generates compounds that may be associated with cancer, mainly gastrointestinal cancer. The European Commission regularly updates regulation about benzo[a] pyrene content in foods. Colombia does not have regulation on this topic.
Asunto(s)
Humanos , Benzo(a)pireno , Alimentos , Peligro Carcinogénico , Mutágenos , Neoplasias , XenobióticosRESUMEN
Se evaluó el efecto del hidrocarburo policíclico aromático fenantreno sobre el crecimiento de la microalga Chlorella vulgaris bajo condiciones de laboratorio. Las microalgas fueron expuestas a diferentes concentraciones de fenantreno (0, 1, 10, 100, 1000 y 10000 µg/l). El tiempo de exposición fue de 72 h, determinándose diariamente la densidad algal mediante recuento en cámara de Neubauer. Se determinó la tasa promedio de crecimiento, la biomasa total y el porcentaje de inhibición de la biomasa. También se evaluó el contenido de clorofila a, al inicio y final del experimento. Los ensayos fueron realizados en recipientes de vidrio de 0,4 l, utilizando como medio de cultivo fertilizante inorgánico del complejo NPK (REMITAL® m - 17-6-18) a razón de 1 g/l. Los resultados mostraron que el fenantreno inhibió progresivamente el crecimiento de la microalga, observándose el menor crecimiento celular en el medio con la mayor concentración de fenantreno, el cual alcanzó un porcentaje de inhibición del crecimiento del 59 %. Las tasas de crecimiento diario se mantuvieron relativamente constantes en los demás tratamientos. La concentración de clorofila a, medida mediante espectrofotometría, no se afectó por las diferentes concentraciones del hidrocarburo. En conclusión, el crecimiento de la microalga C. vulgaris puede afectarse negativamente por la exposición a concentraciones nominales superiores a 1 µg/l de fenantreno.
The effects of the polycyclic aromatic hydrocarbon phenanthrene on the growth of Chlorella vulgaris alga were evaluated under laboratory conditions. The algae were exposed during 72 h to different concentrations of phenanthrene (0, 1, 10, 100, 1000 and 10000 µg/l). The alga density was daily determined by a Neubauer chamber. The average growth average, total biomass and inhibition percentage of the biomass were also determined. In addition, the content of chlorophyll a was determined at the beginning and the end of the experiment. The assays were carried out in glass bottles of 0,4 l using the complex NPK (REMITAL® m - 17-6-18) at 1 g/l as an organic fertilizing. The results showed that phenanthrene inhibited progressively the alga growth being the lowest cellular growth observed in the medium with the highest phenanthrene concentration, reaching an inhibition percentage of 59 %. In the other treatments, the daily growth rate was relatively constant. The chlorophyll a concentration evaluated by spectrophotometry was not affected by the phenanthrene concentration. In conclusion, the growth of the alga C. vulgaris was affected negatively by the exposure to nominal concentrations of the polycyclic aromatic hydrocarbon phenanthrene higher than 1 µg/l.
