Remoción de fenantreno por azolla caroliniana utilizando bioaumentación con microorganismos hidrocarbonoclastas Translated title: Phenanthrene dissipation by azolla caroliniana utilizing bioaugmentation with hydrocarbonoclastic microorganisms Translated title: Remoção de fenantreno por azolla caroliniana utilizando bioaumentação com microorganismos hidrocarbonoclásticos.

Abstract

El objetivo de este trabajo fue conocer la capacidad de crecimiento y remoción de fenantreno (FEN) por el helecho Azolla caroliniana, utilizando bioaumentación con microorganismos hidrocarbonoclastas. A. caroliniana fue seleccionada de entre cuatro colectas de Azolla de México, por su tolerancia a concentraciones crecientes de FEN. Posteriormente, A. caroliniana fue expuesta a tres concentraciones de FEN: 20, 40 y 60mg·l-1, e/o inoculada con el complejo microbiano Bacillus stearothermophilus y Oscillatoria sp. (BST+OSC) con tolerancia in vitro a 100mg FEN·l-1 de medio de cultivo. A los 49 días después de la inoculación (DDI), la mayor producción de materia seca se presentó en el tratamiento con 20mg FEN y en el que se aplicó bioaumentación con BST+OSC en presencia de 40mg FEN. Ambos tratamientos superaron en 19,7% al testigo. Los tratamientos con mayor producción de materia seca presentaron mayor actividad nitrogenasa (7-12nmol C2H4·g-1·h-1), mientras que la menor actividad se observó en los tratamientos con 60mg FEN (3-4nmol C2H4·g-1·h-1). La menor remoción de FEN (45%) se observó en A. caroliniana sin BST+OSC con 20mg FEN; en contraste, la mayor remoción (80%) se presentó en A. caroliniana inoculada y/o sin inocular en presencia de 60mg FEN. Este trabajo es uno de los primeros reportes del efecto negativo de FEN sobre el crecimiento de Azolla y su microsimbionte, así como del potencial de remediación de FEN por A. caroliniana mediante el uso de bioaumentación.

Translated abstract

The aim of this work was to evaluate the ability of Azolla caroliniana to grow and to dissipate phenanthrene (PHE) by using bioaugmentation with hydrocarbonoclastic microorganisms. A. caroliniana was selected from four Mexican strains based on its tolerance to increasing concentrations of PHE. Afterwards, A. caroliniana was exposed to PHE concentrations of 20, 40 and 60mg·l-1 and/or inoculated with the microbial consortium conformed by Bacillus stearothermophilus and Oscillatoria sp. (BST+OSC), strains previously tested for their tolerance to 100mg PHE·l-1. After 49 days, the higher dry mass production was observed at the treatment with 20mg PHE and at that with BST+OSC in presence of 40mg PHE·l-1; both treatments had 19.7% more dry mass than the control. Treatments with higher dry mass production also had higher nitrogenase activity (7-12nmolC2H4·g-1·h-1), whereas the lowest activity was observed at the treatments with 60mg PHE (3-4nmol C2H4·g-1·h-1). The lowest PHE dissipation (45%) was observed in A. caroliniana without BST+OSC in the presence of 20mg PHE; in contrast, the highest PHE dissipation (80%) was observed with A. caroliniana, either inoculated or not, when in presence of 60mg PHE. This is one of the first reports describing the negative effects of PHE on the growth of Azolla and its microsymbiont, as well as the potential of A. caroliniana for the dissipation of PHE with or without bioaugmentation.

Translated abstract

O objetivo deste trabalho foi conhecer a capacidade de crescimento e remoção de fenantreno (FEN) pela Azolla Caroliniana (Azolla caroliniana), utilizando bioaumentação com microorganismos hidrocarbonoclásticas. A. caroliniana foi selecionada de entre quatro coletas de Azolla de México, por sua tolerância a concentrações crescentes de FEN. Posteriormente, A. caroliniana foi exposta a três concentrações de FEN: 20, 40 e 60 mg·l-1, e/ou inoculada com o complexo microbiano Bacillus stearothermophilus e Oscillatoria sp. (BST+OSC) com tolerância in vitro a 100mg FEN·l-1 de meio de cultivo. Aos 49 dias depois da inoculação (DDI), a maior produção de matéria seca apresentou-se no tratamento com 20mg FEN e naquele onde foi aplicada bioaumentação com BST+OSC na presença de 40mg FEN. Ambos tratamentos superaram em 19,7% ao testemunha. Os tratamentos com maior produção de matéria seca apresentaram maior atividade nitrogenase (7-12nmol C2H4·g-1·h-1), enquanto que a menor atividade foi observada nos tratamentos com 60mg FEN (3-4nmol C2H4·g-1·h-1). Observou-se a menor remoção de FEN (45%) em A. caroliniana sem BST+OSC com 20mg FEN; em contraposição, apresentou-se a maior remoção (80%) em A. caroliniana inoculada e/ou sem inocular na presença de 60mg FEN. Este trabalho e um dos primeiros relatórios a respeito do efeito negativo de FEN sobre o crescimento de Azolla e seu microsimbionte, assim como do potencial de remediação de FEN por A. caroliniana mediante o uso de bioaumentação.