degree thesis
Post on 10-Jul-2015
195 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Avaluació del creixement del fong ligninolític Trametes versicolor
sobre diferents suports sòlids per a l’aplicació en tractaments de
bioremediació
Guillem Llorens Blanch
Montserrat Sarrà Eduard Borràs
Carlos Esteban Rodríguez-Rodríguez
Projecte de final de carrera de Ciències Ambientals
Directors:
Sumari
1. Introducció
2. Objectius
3. Materials i Mètodes
4. Resultats i discussió
5. Conclusions
15 de juliol de 2010 2
Introducció Objectius Materials Resultats Conclusions i mètodes i discussió
Bioremediació • Branca de la biotecnologia desenvolupada a partir de la decada de 1980. Utilització de microorganismes per a la degradació de compostos químics • Tractaments més sostenibles i econòmics que els processos fisicoquímics Micoremediació: Utilització de fongs en bioremediació
– Fongs: microorganismes eucariotes constituïts per estructures anomenades micel·lis
15 de juliol de 2010 3
• White rot fungi (fongs de podridura blanca) – Una part dels fongs basidiomicets poden descomposar la fusta de
forma natural – Els fongs ligninolítics poden despolimeritzar i mineralitzar la
lignina gràcies al seu sistema enzimàtic extracel·lular i inespecífic:
Manganès peroxidasa (MnP) Lignin peroxidasa (LiP) Lacasa (Lac)
– Poden degradar un ampli ventall de compostos orgànics recalcitrants
• Trametes versicolor: (Coriolus versicolor) – Basidiomicet sapròfit – Estudiat en la degradació de: tints tèxtils en aigües residuals,
fàrmacs i disruptors endocrins, PCP’s i en la deslignificació i decoloració de la cel·lulosa
Introducció Objectius Materials Resultats Conclusions i mètodes i discussió
15 de juliol de 2010 4
T.versicolor ha estat ampliament estudiat en
tractaments d’aigües residuals industrials, en
part degut a
– Les dificultats per colonitzar sòls
– La competència amb els microorganismes
autóctons dels sòls
– Els problemes associats a la monitorització
Introducció Objectius Materials Resultats Conclusions i mètodes i discussió
15 de juliol de 2010 5
Desenvolupar l’estrategia de colonització d’un sòl per T.versicolor mitjançant l’addició de
substrats lignocel·lulòsics
Objectius parcials 1. Caracteritzar els substrats lignocel·lulòsics
2. Avaluar la capacitat de colonització dels substrats pel fong T.versicolor
3. Estimar la capacitat de T.versicolor per colonitzar sòl estèril i no estèril
4. Valorar la capacitat degradativa de T.versicolor en sòl
Introducció Objectius Materials Resultats Conclusions i mètodes i discussió
15 de juliol de 2010 6
Mètodes Experimentals
Introducció Objectius Materials Resultats Conclusions i mètodes i discussió
Substrats estudiats: Pinsos (C1, C2 i C3)
Palla (Pa)
Panotxa de blat de moro (Pn)
Pellofes d’arròs (Ar)
Serradures (Se)
Sòl: • Sòl agrícola de Prades
• Horitzó A
• Tamisat a 5mm
15 de juliol de 2010 7
Introducció Objectius Materials Resultats Conclusions i mètodes i discussió
Com monitoritzar el creixement del fong en una matriu complexa?
• Els metodes tradicionals en medi líquid no serveixen
• Cal utilitzar mètodes indirectes Mesura del CO2
Quantificació de l’ergosterol
Seguiment de l’enzim lacasa
Test ND24
Caracterització dels substrats
15 de juliol de 2010 8
Mètodes Analítics
Introducció Objectius Materials Resultats Conclusions i mètodes i discussió
Mesura del CO2: • Cromatògraf de gasos
Activitat lacasa: • Mesura: Espectofotometre UV-vis Wariishi et al. (1992)
Quantificació Ergosterol: • Mesura: HPLC
Degradació Naproxè (ND24): • Rodríguez-Rodríguez et al. (2010)
• Mesura: HPLC
15 de juliol de 2010 9
Caracterització dels substrats
Caracterització fisicoquímica dels substrats
Substrat Capacitat de camp (gH2O·g subs-1)
C (%m)
H (%m)
N (%m)
O (%m)
S (%m)
C/N (m/m ) pHaquos pHKCl
C 1 3,13 41,51 5,89 1,03 51,6 < 1% 40,15 5,65 5,66 C 2 3,33 40,65 6,10 3,46 49,8 < 1% 11,75 5,35 5,15 C 3 3,37 39,93 6,21 2,50 51,4 < 1% 15,98 5,31 5,13 P n 1,03 45,15 6,48 0,57 47,8 < 1% 79,67 3,99 3,44 P a 3,66 42,69 5,99 0,83 50,5 < 1% 51,39 S e 2,3 40,80 5,38 0,33 53,5 < 1% 121,32 3,96 3,47 A r 7,2 46,60 6,11 0,04 47,2 < 1% 1075,32 5,33 4,79
Introducció Objectius Materials Resultats Conclusions i mètodes i discussió
Caracterització dels substrats: • Capacitat de camp
• SAQ: composició elemental
• pHaquos i pHKCl
15 de juliol de 2010 10
Colonització dels substrats Mesures del CO2
• Ampolles wheaton (160mL)
• 3gPS-1 substrats
• Humitats (%): 20, 40, 60 i 80 • Humitat: 60% • Subst. Descartats:
– Ar – Se
Introducció Objectius Materials Resultats Conclusions i mètodes i discussió
15 de juliol de 2010 11
Colonització dels substrats • Ergosterol:
– Màxim per C2 i C3 • Activitat Lacasa:
– C2 un ordre de màgnitud superior • Subst. Descartats:
– Pn – Pa
Introducció Objectius Materials Resultats Conclusions i mètodes i discussió
Activitat lacasa: • 3g mostra homogenia • 60% humitat • Extracció: Lang et al. (1998)
Quantificació Ergosterol: • ~0.5g mostra homogenia • 60% humitat • Extracció
15 de juliol de 2010 12
Colonització de sòl estèril • Ergosterol:
– Màxim per C2 seguit de C3 • Activitat Lacasa:
– Màxims per C2, però inferior a la colonització de substrats
Introducció Objectius Materials Resultats Conclusions i mètodes i discussió
Colonització de sòls: 3gPS-1(subs.) + 9gPS-1(sòl)
15 de juliol de 2010 13
Colonització de sòl no estèril • Ergosterol:
– Màxims per C2 i C3 – C1 augmenta des dels primer dia
• Activitat Lacasa: – Màxim per C3 – C2 i C3 un ordre de magnitud superior a la colonització de sòl estèril
Introducció Objectius Materials Resultats Conclusions i mètodes i discussió
Colonització de sòls: 3gPS-1(subs.) + 9gPS-1(sòl)
15 de juliol de 2010 14
Test del Naproxè (ND24) • En general, degradació en sòl no estèril inferior • C1 substrat amb un major percentatge de degradació
Introducció Objectius Materials Resultats Conclusions i mètodes i discussió
Degradació Naproxè (ND24): • Rodríguez-Rodríguez et al. (2010) • 2g mostra homogenia • 60% humitat • Addició de naproxè [0.01mgPS-1] • Extracció: Soxhlet
Colonització de sòls (ND24): 0.5gPS-1(subs.) + 1.5gPS-1(sòl)
15 de juliol de 2010 15
• Els substrats C1, C2 i C3 són els millors pel creixement de T.versicolor
• T.versicolor és capaç de colonitzar sòl estèril i no estèril a partir de
substrats precolonitzats, amb valors de biomassa d’igual magnitud
• La producció de lacasa en condicions no estèrils és major que en
condicions estèrils pels 3 substrats estudiats
• T.versicolor és capaç de degradar el naproxè tant en condicions estèrils
com no
• T.versicolor pot colonitzar el sòl mantenint les seves capacitats
degradatives
Introducció Objectius Materials Resultats Conclusions i mètodes i discussió
Avaluació del creixement del fong ligninolític Trametes versicolor
sobre diferents suports sòlids per a l’aplicació en tractaments de
bioremediació
top related