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DegradaciĆ³n de biodiesel y diversidad bacteriana en suelos arenosos de una zona industrial (Guayanilla, Puerto Rico)
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Abstract
Biodegradation of biodiesel from an industrial impacted sandy soil (Guayanilla Bay,
Puerto Rico) and bacterial diversity was evaluated. Soil samples were amended with
2,500 mg/Kg of biodiesel and incubated during 41 days in laboratory conditions.
Biodegradation by natural attenuation and enhanced of biodegradation by
biostimulation with inorganic nutrients were examined. In addition, degradation of
regular diesel (1,500 mg/Kg) and a mixture of diesel with biodiesel were examined. The
biodegradation was measured by CO2 evolution (EPA 560/82-003) and gas
chromatography method (EPA 8015B). The bacterial diversity of culturable bacteria
populations was determinate by carbon utilization profiles (BiologĀ®), ability to use
biodiesel as the sole carbon source and molecular techniques including amplified
ribosomal DNA restriction analysis (ARDRA) and 16S rDNA sequence analysis. Gas
chromatography showed partial removal of biodiesel (80%) and diesel (57%) in the
natural attenuation treatment. The CO2 evolution indicated that both rate and extent of
biodiesel mineralization is greater than diesel indicating that biodiesel is more
biodegradable. The removal of either diesel or biodiesel was enhanced after inorganic
nutrient addition. A total of 36 bacterial populations were isolated of 26 distinctive
genetic and physiological groups. Only 50% (18/36) of all bacterial populations grew in
a medium with biodiesel constituents as sole carbon source. In general, the community
was dominated mainly by gram positive bacilli. Sequence analysis of the 16S rDNA
showed close relation with Bacillus thuringiensis, B. subtilis, B. megaterium,
Paenibacillus latus and Micrococcus luteus, of the Firmicutes and Actinobacteria
divisions which are widely recognized to be known hydrocarbon degradaders in the
environment.
La biodegradaciĆ³n de biodiesel en suelos arenosos impactados industrialmente (BahĆa de Guayanilla, Puerto Rico) y la diversidad bacteriana presente en el proceso de degradaciĆ³n fue estudiada. Muestras de suelo fueron contaminadas con 2,500 mg/Kg de biodiesel e incubadas durante 41 dĆas en condiciones de laboratorio. Se comparĆ³ la degradaciĆ³n en tratamientos de atenuaciĆ³n natural y bioestimulaciĆ³n con nutrientes inorgĆ”nicos. Adicionalmente se examinĆ³ la degradaciĆ³n de un diesel comercial (1,500 mg/Kg) y de una mezcla de diesel con biodiesel. La biodegradaciĆ³n se midiĆ³ por medio de la evoluciĆ³n de CO2 (EPA 560/6-82-003) y cromatografĆa de gas (EPA 8015B). La diversidad bacteriana fue determinada por Sistema BiologĀ®, crecimiento en biodiesel como Ćŗnica fuente de carbono y tĆ©cnicas moleculares que incluyeron anĆ”lisis de restricciĆ³n del 16S rDNA amplificado (ARDRA, por sus siglas en inglĆ©s) y secuenciaciĆ³n de 16S rDNA. Los anĆ”lisis de cromatografĆa de gas mostraron una remociĆ³n parcial de biodiesel (80%) y diesel (57%) en tratamientote atenuaciĆ³n natural. La evoluciĆ³n de CO2 indicĆ³ que la mineralizaciĆ³n de biodiesel fue superior a la del diesel demostrando que el biodiesel es mĆ”s biodegradable. La remociĆ³n de biodiesel y diesel fue completa con el tratamiento de bioestimulaciĆ³n demostrando que la adiciĆ³n de nutrientes ejerce un efecto positivo en la biodegradaciĆ³n. Un total de 36 poblaciones bacterianas fueron aisladas de 26 grupos genĆ©ticos que presentaron diversidad fisiolĆ³gica entre sus miembros. Solo el 50% (18/36) de las poblaciones crecieron en medios suplementados con biodiesel como Ćŗnica fuente de carbono. En general la comunidad estuvo constituĆda principalmente por bacilos gram positivos, el anĆ”lisis de secuencias de 16S rDNA mostraron estrecha similitud con Bacillus thuringiensis, B. subtilis, B. megaterium, Paenibacillus latus, y Micrococcus luteus de las divisiones Firmicutes y Actinobacteria las cuales son conocidas ampliamente por tener miembros degradadores de hidrocarburos en el ambiente.
La biodegradaciĆ³n de biodiesel en suelos arenosos impactados industrialmente (BahĆa de Guayanilla, Puerto Rico) y la diversidad bacteriana presente en el proceso de degradaciĆ³n fue estudiada. Muestras de suelo fueron contaminadas con 2,500 mg/Kg de biodiesel e incubadas durante 41 dĆas en condiciones de laboratorio. Se comparĆ³ la degradaciĆ³n en tratamientos de atenuaciĆ³n natural y bioestimulaciĆ³n con nutrientes inorgĆ”nicos. Adicionalmente se examinĆ³ la degradaciĆ³n de un diesel comercial (1,500 mg/Kg) y de una mezcla de diesel con biodiesel. La biodegradaciĆ³n se midiĆ³ por medio de la evoluciĆ³n de CO2 (EPA 560/6-82-003) y cromatografĆa de gas (EPA 8015B). La diversidad bacteriana fue determinada por Sistema BiologĀ®, crecimiento en biodiesel como Ćŗnica fuente de carbono y tĆ©cnicas moleculares que incluyeron anĆ”lisis de restricciĆ³n del 16S rDNA amplificado (ARDRA, por sus siglas en inglĆ©s) y secuenciaciĆ³n de 16S rDNA. Los anĆ”lisis de cromatografĆa de gas mostraron una remociĆ³n parcial de biodiesel (80%) y diesel (57%) en tratamientote atenuaciĆ³n natural. La evoluciĆ³n de CO2 indicĆ³ que la mineralizaciĆ³n de biodiesel fue superior a la del diesel demostrando que el biodiesel es mĆ”s biodegradable. La remociĆ³n de biodiesel y diesel fue completa con el tratamiento de bioestimulaciĆ³n demostrando que la adiciĆ³n de nutrientes ejerce un efecto positivo en la biodegradaciĆ³n. Un total de 36 poblaciones bacterianas fueron aisladas de 26 grupos genĆ©ticos que presentaron diversidad fisiolĆ³gica entre sus miembros. Solo el 50% (18/36) de las poblaciones crecieron en medios suplementados con biodiesel como Ćŗnica fuente de carbono. En general la comunidad estuvo constituĆda principalmente por bacilos gram positivos, el anĆ”lisis de secuencias de 16S rDNA mostraron estrecha similitud con Bacillus thuringiensis, B. subtilis, B. megaterium, Paenibacillus latus, y Micrococcus luteus de las divisiones Firmicutes y Actinobacteria las cuales son conocidas ampliamente por tener miembros degradadores de hidrocarburos en el ambiente.
Description
Date
2005
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Collections
Keywords
BiodegradaciĆ³n de biodiesel, Diversidad bacteriana, DegradaciĆ³n, DegradaciĆ³n de un diesel comercial