Uso de la respirometría en la evaluación de cepas degradadoras de TNT

Abstract

El 2,4,6,-Trinitrotolueno (TNT) es un compuesto nitroaromático, persistente, recalcitrante, xenobiótico y mutagénico que se encuentra clasificado por la USEPA (del inglés United States Environmental Protection Agency) como contaminante prioritario, debido a su toxicidad con el ambiente y el peligro que representa para la salud humana. Debido a esto, es necesario emplear tecnologías o mecanismos para disminuir y eliminar estos compuestos en el ambiente. La biorremediación es una estrategia de interés, que puede llegar a ser más económica en comparación a tratamientos fisicoquímicos. Existen metodologías directas e indirectas para monitorear el proceso de biodegradación. La respirometría se ha propuesto, como uno de los métodos indirectos para monitorear éstos procesos, pues mediante el consumo de O2 y la producción de CO2 se puede determinar la actividad metabólica de los microorganismos del suelo y el impacto del contaminante sobre este. En este estudio se evaluó la degradación por cepas bacterianas de TNT usando un respirómetro manométrico (Oxitop-Cª WTW). Se determinaron tasas de consumo de O2 (mgO2/Kg-1d-1), producción de CO2 (mg CO2/Kg) y el porcentaje de degradación mediante HPLC. Se evaluaron 9 cepas degradadoras de TNT, un control abiótico, una cepa sin TNT y una cepa no degradadora de TNT. Se observó que las cepas T71 y T62 presentaron tasas de consumo de O2 significativamente mayores (11.09 y 10.94 mg O2/Kg;d respectivamente) seguidas de la cepa T108 (cepa no degradadora) (8.76 mg O2/Kg;d), en comparación con las cepas T5 y T30 en ausencia de TNT que presentaron las tasas significativamente más bajas (5,97y 4.64 mg O2/Kg;d respectivamente). Las cepas que presentaron mayor producción de CO2 , fueron la T52 y T109 (566.74 y 563.67 mg CO2/Kg respectivamente), la cepa T5 y T5 sin TNT (268.18, 257.02 y 257.02 mg CO2/Kg respectivamente) no presentó diferencias significativas, resultado que no se esperaba por la ausencia de una fuente de nitrógeno. Se realizó una regresión lineal múltiple en la cual se correlacionó la producción de CO2 y la tasa de consumo de O2 con la degradación de TNT dando como resultado que no es posible relacionar la producción de CO2, porque todo indica que hay más de una fuente de nitrógeno y en los controles hay CO2. Se realizó una regresión lineal múltiple para correlacionar la tasa de respiración y la producción de CO2 con el % degradación, obteniendo que la tasa de respiración se relacionó en 24,1% a la degradación y el CO2 no presentó ninguna correlación, indicando que es necesario evaluar mas parámetros para poder correlacionar diferentes variables con la degradación de TNT. Durante la degradación de compuestos que no son utilizados como fuente de carbono, la respirometría puede ser altamente variable y dependiente de la fuente externa de nutrientes como por ejemplo el nitrógeno.