Efecto del carbono y nitrógeno en la biotransformación anaeróbica de pentaeritritol tetranitrato (PETN) por cultivos de enriquecimiento provenientes de suelo contaminado
Fecha
2020-07-22Autor(es)
Manosalva Estepa, Jessica LorenaDirector(es)
Arbeli, ZivPublicador
Pontificia Universidad Javeriana
Facultad
Facultad de Ciencias
Programa
Maestría en Ciencias Biológicas
Título obtenido
Magíster en Ciencias Biológicas
Tipo
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
COAR
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Citación
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Título en inglés
Carbon and nitrogen effect on the anaerobic biotransformation of pentaerythritol tetranitrate (PETN) by enrichment cultures from soil contaminateResumen
Este trabajo de investigación evaluó el efecto de diferentes fuentes de carbono y nitrógeno en la biotransformación anaeróbica de PETN empleando cultivos de enriquecimiento, obtenidos de suelos con antecedentes de exposición a PETN de la planta de explosivos Antonio Ricaurte de INDUMIL. Se realizaron pases periódicos en medio mineral suplementado con PETN (100 mg/L) bajo condiciones de anaerobiosis. Se evaluó la transformación en ensayos sin fuente de carbono, con extracto de levadura y con diferentes fuentes de carbono (Acetato, citrato, glucosa, glicerol y pentaeritritol) y nitrógeno (NaNO3, NH4NO3, NH4Cl).
El método de enriquecimiento selectivo permitió obtener un cultivo anaerobio biotransformador de PETN. Los ensayos realizados sin fuente de carbono no presentaron transformación, tampoco cuando se usó pentaeritritol como fuente de carbono, lo que sugiere que las bacterias anaerobias de estos cultivos de enriquecimiento no tienen la capacidad de usar el PETN como fuente de carbono. Sin embargo, cuando se usó acetato (250 mg/L) como fuente de carbono se evidencio transformación del 53.6%, lo que podría indicar que PETN puede ser usado como aceptor de electrones. Al usar citrato (250 mg/L) se observó transformación del 88,4% sin la adición de una fuente externa de nitrógeno, sugiriendo que PETN puede ser usado como fuente de nitrógeno por este cultivo. Sin embargo, la adición de una fuente externa de nitrógeno estimula la transformación de PETN por estos cultivos. Los ensayos con adición de extracto de levadura (100 mg/L) presentaron resultados favorables siendo estos en los que se evidencio mayor porcentaje de transformación. Este proceso permitió detectar pentaeritritol dinitrato y pentaeritritol mononitrato como subproductos de la transformación de PETN, soportando el uso de PETN como fuente de nitrógeno.
Abstract
This research evaluated the effect of different carbon and nitrogen sources on the anaerobic biotransformation of PETN using enrichment cultures obtained from soils with a history of PETN exposure from INDUMIL's Antonio Ricaurte explosives plant. Periodic passes in mineral medium supplemented with PETN (100 mg/L) were carried out under anaerobic conditions. The transformation was evaluated in trials without carbon source, with yeast extract and with different carbon sources (acetate, citrate, glucose, glycerol, and pentaerythritol) and nitrogen (NaNO3, NH4NO3, NH4Cl).
The selective enrichment method allows obtaining an anaerobic PETN bio-transformer culture. The tests carried out without a carbon source did not show the transformation, even when pentaerythritol was used as a carbon source. This suggests that the anaerobic bacteria of these enrichment cultures cannot use PETN as a carbon source. However, when acetate (250 mg/L) was used as a carbon source, a 53.6% transformation was evident, indicating that PETN can be used as an electron acceptor. When citrate (250 mg/L) was used, 88.4% transformation was observed without the addition of an external source of nitrogen, suggesting that PETN can be used as a nitrogen source by this crop. However, the addition of an external nitrogen source stimulates the transformation of PETN by these crops. Trials with the addition of yeast extract (100 mg/L) showed favorable results, with a higher percentage of transformation. This process detects pentaerythritol dinitrate and pentaerythritol mononitrate as sub-products of PETN transformation, supporting PETN's use as a nitrogen source.
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ColombiaTemas
Maestría en ciencias biológicas - Tesis y disertaciones académicasBiotransformación (Metabolismo)
Anaerobiosis
Contaminación de suelos
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