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Título : Aislamiento y caracterización de bacterias metanogénicas de sedimentos urbanos del estero el macho mediante un enfoque de ecosalud.
Autor : Da Silva, Alves Paloma
Jaén Serrano, Lorena Mishel
Director(es): Romero Bonilla, Hugo Italo
Palabras clave : ARQUEAS METANOGENICAS;METHANOCOCCUS;METHANOBACTERIUM;MICROBIOLOGIA
Fecha de publicación : 2019
Editorial : Machala : Universidad Técnica de Machala
Citación : Da Silva, A.P., Jaén J. Serrano, L.M. (2019) Aislamiento y caracterización de bacterias metanogénicas de sedimentos urbanos del estero el macho mediante un enfoque de ecosalud. (trabajo de titulación). UTMACH, Unidad Académica de Ciencias Químicas y de la Salud, Machala, Ecuador.
Descripción : Las bacterias metanogénicas son microorganismos productores de metano, que necesitan condiciones anaeróbicas para su metabolismo energético, su supervivencia depende de las vías acetoclástica, metilotrópica o hidrogenotróficas, utilizan el dióxido de carbono, sustratos de metilo y acetato que son esenciales para la codigestión anóxica de la materia orgánica. El incremento de la población en la ciudad de Machala ha sido un factor primordial para los altos indices de contaminacion ambiental. Las descargas continuas de aguas residuales, la sobreproducción de desechos orgánicos, los residuos del sector bananero y los asentamiento a sus alrededores han ocasionado que este Estero se integre de compuestos orgánicos e inorgánicos peligrosos y de una amplia carga bacteriana que constituye un cuerpo de agua con lodos activados. El impacto de esta situación se evidencia cuando estos residuos tóxicos llegan a los océanos ocasionando daños en los ecosistemas y son perjudiciales para la salud de la población. La biotecnología es una herramienta en el tratamiento de sedimentos activos, proceso en el cual se utilizan bacterias metanogénicas que actúan estabilizando los lodos contaminados mediante la reducción de patógenos, malos olores y condiciones de putrefacción. El objetivo del presente trabajo de investigación fue aislar y caracterizar bacterias metanogénicas mediante métodos microbiológicos en muestras del sedimento para evaluar el potencial de oxidación anaeróbica de metano en el Estero El Macho de la ciudad de Machala. Se realizó el aislamiento de las bacterias metanógenas de los géneros Methanococcus y Methanobacterium mediante los medios de cultivo Stadtman-Barker y Barker Taha respectivamente. La siembra se realizó en medio sólido y líquido y se cuantificaron las células viables estableciendo métodos de recuento de UFC (Unidades formadoras de colonias) en placa y por el método NMP (Número más probable). La identificación fenotípica se realizó con coloracion de Gram y mediante la observación microscópica se determinó las características morfológicas de cada especie. Además se aplicaron pruebas bioquímicas comparadas con valores referenciales de las cepas Methanococcus Deltae y Methanobacterium Ruminantium, en las cuales se utilizaron los medios TSI agar (Hierro triple azúcar), SIM medio (Sulfuro, indol y motilidad), citrato de Simmons y urea . Las reacciones bioquímicas establecidas fueron: fermentación de la glucosa, sacarosa y lactosa, producción de gas, presencia del sulfuro de hidrógeno, oxidación del triptófano, movilidad, cambios de pH, reacciones enzimáticas y cambios de coloración en los medios. Por otro lado, se armaron sistemas de biorreactores con materia orgánica lignocelulósica (cáscara de arveja) más las cepas aisladas, en los cuales se generó biogás, después de cada semana de codigestión anaerobia se efectuó la medición de gas metano y dióxido de carbono por cromatografía gaseosa. Los resultados muestran el crecimiento de bacterias de géneros Methanococcus y Methanobacterium, y se identificaron que los dominios morfológicos de estas bacterias son estreptobacilos y cetáceos respectivamente. Además se definió que estas bacterias fermentan azúcares, generan gas sulfhídrico, son móviles y producen turbidez en los medios de cultivo.El biorreactor que produjo mayor cantidad de metano fue el que está constituido por ambas cepas de metanógenos generando un 9% de gas metano a las tres semanas de digestión anaerobia. Las bacterias del género Methanobacterium se encontraban en mayor cantidad que las del género Methanococcus. en medios sólidos y caldos, así como producen mayor cantidad de biogás.
Resumen : Methanogenic bacteria are methane-producing microorganisms, which need anaerobic conditions for their energy metabolism, their survival depends on the acetoclastic, methylotropic or hydrogenotrophic pathways, they use carbon dioxide, methyl and acetate substrates that are essential for the anoxic codigestion of the organic material. The increase in population in Machala City has been a major factor in the high levels of environmental pollution. The continuous discharges of wastewater, the overproduction of organic waste, the waste from the banana sector and the settlement of its surroundings have caused this Estero to be integrated with dangerous organic and inorganic compounds and a large bacterial load that constitutes a body of water with muds activated. The impact of this situation is evidenced when these toxic waste reach the oceans causing damage to ecosystems and are harmful to the health of the population. Biotechnology is a tool in the treatment of active sediments, a process in which methanogenic bacteria are used to stabilize contaminated sludge by reducing pathogens, bad odors and putrefaction conditions. The objective of this research work was to isolate and characterize methanogenic bacteria by means of microbiological methods in sediment samples to evaluate the anaerobic methane oxidation potential in El Macho Estuary in Machala City. The methanogenic bacteria of the genus Methanococcus and Methanobacterium were isolated by means of the culture media Stadtman-Barker and Barker Taha respectively. Seeding was carried out in solid and liquid medium and viable cells were quantified by establishing methods for counting CFU (Colony Forming Units) in plaque and by the NMP method (most probable number). The phenotypic identification was performed with Gram stain and by microscopic observation the morphological characteristics of each species was determined. In addition, biochemical tests were applied compared with reference values of the strains Methanococcus Deltae and Methanobacterium Ruminantium, in which TSI agar (triple sugar iron), medium SIM (Sulfur, indole and motility), Simmons citrate and urea media were used. The established biochemical reactions were: fermentation of glucose, sucrose and lactose, gas production, presence of hydrogen sulfide, oxidation of tryptophan, mobility, pH changes, enzymatic reactions and changes of coloration in the media. On the other hand, systems of bioreactors with lignocellulosic organic matter (pea skin) plus isolated strains were assembled, in which biogas was generated, after each week of anaerobic codigestion the measurement of methane gas and carbon dioxide was made by chromatography gas. The results show the growth of bacteria of the genus Methanococcus and Methanobacterium, and it was identified that the morphological domains of these bacteria are streptobacilli and cetaceans respectively. It was also defined that these bacteria ferment sugars, generate hydrogen sulfide gas, are mobile and produce turbidity in the culture media. The bioreactor that produced the greatest amount of methane was the one is constituted by both strains of methanogens generating a 9% methane gas to the three weeks of anaerobic digestion. The bacteria of the genus Methanobacterium were in greater quantity than those of the genus Methanococcus. in solid media and broths, as well as produce more biogas.
URI : http://repositorio.utmachala.edu.ec/handle/48000/14167
Aparece en las colecciones: Trabajo de Titulación Bioquímica y Farmacia

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