Diversidad microbiana y de oxigenasas de hidrocarburos en las rizosferas de plantas pioneras que crecen en suelos contaminados con petróleo

Abstract

RESUMEN: La contaminación por hidrocarburos en suelos, como resultado de fugas o descargas accidentales de petróleo, conduce a daños a nivel del subsuelo y de los mantos freáticos generando un fuerte problema ambiental debido a su toxicidad hacia la vida terrestre. En la mayoría de los casos el saneamiento de los suelos es complejo debido a que los contaminantes se presentan en forma de mezclas. La fitorremediación es una alternativa para disminuir la toxicidad de los contaminantes de los suelos, que utiliza plantas pioneras o introducidas y los microorganismos asociados con sus raíces. En este proceso, el área de influencia de la raíz o rizosfera tiene un efecto significativo en los procesos de la fitorremediación, ya que se amplía significativamente el potencial metabólico de las plantas y estimula las poblaciones microbianas por la producción de exudados, además de contribuir al crecimiento de la propia planta. Sin embargo, los microorganismos rizosféricos tienen el papel más importante en los procesos de la fitorremediación, ya que tienen la capacidad de modificar la biodisponibilidad de los hidrocarburos del petróleo y de participar de manera muy importante en la adaptación de las plantas. En este trabajo, se aislaron bacterias que degradan hidrocarburos aromáticos a través de cultivos de enriquecimiento, de suelo rizosférico asociado a Cyperus sp., y suelo no rizosférico, una planta que completa su ciclo de vida y que crece en suelos contaminados en Poza Rica, Veracruz. Se obtuvieron cultivos de enriquecimiento por transferencias sucesivas en medio mineral adicionado con petróleo refinado al 1% y se analizó la estabilidad de la comunidad bacteriana por PCR-DGGE de la región V6-V8 del gen 16S rRNA a los largo de las transferencias. A partir de la 4°transferencia se aislaron microorganismos degradadores de hidrocarburos que fueron identificados por la secuenciación de sus genes 16S rRNA. Se obtuvieron 22 bacterias que se agruparon dentro de los géneros: Serratia sp, Ralstonia insidiosa, Caulobacter sp, Cellulomonas sp, Pseudomonas aeruginosa, Bulkholderia brasilensis, entre otras. Además, se realizaron pruebas de crecimiento empleando benceno, tolueno y xileno, como única fuente de carbono. Así, la mayoría de los microorganismos aislados crecieron en benceno y tolueno, y en menor proporción en xileno. Las especies Serratia sp., Bulkhloderia brasilensis y Ralstonia insidiosa fueron los que presentaron mayor capacidad metabólica para degradar hidrocarburos aromáticos. También se diseñaron iniciadores específicos para amplificar la subunidad ? de enzimas tipo oxigenasas: benceno 1, 2 dioxigenasa, tolueno dioxigenasa, naftaleno monooxigenasa, xileno monooxigenasa y bifenil 2,3-dioxigenasa. Logrando la detección de genes relacionados con las enzimas benceno 1,2 dioxigensa, y bifenil 2,3 dioxigenasa pertenecientes a los géneros Ralstonia y Burkholderia. Este estudio demuestra que existen bacterias cultivables asociadas a la rizosfera de Cyperus sp., que tienen capacidad para degradar hidrocarburos aromáticos del petróleo.