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La co-contaminación ambiental es uno de los grandes problemas que enfrenta actualmente la humanidad a causa del avance tecnológico y el crecimiento poblacional. Particularmente, se ha detectado co-contaminación con Cr(VI) y lindano alrededor del mundo. En este sentido, la biorremediación empleando actinobacterias demostró ser una alternativa promisoria para la depuración de estos sitios. Además, el uso de consorcios microbianos resulta prometedor al incrementar las rutas metabólicas de remoción. Sin embargo, la biorremediación depende de diversos factores y sus interacciones, por lo que podría incrementarse la efectividad del proceso mediante la optimización de los parámetros intervinientes. Otro de los aspectos importantes del proceso es la verificación de la efectividad del método aplicado, la cual podría lograrse mediante la monitorización analítica y biológica de la biorremediación.En base a lo expuesto, se planteó como objetivo del presente trabajo de Tesis Doctoral optimizar la biorremediación de suelos contaminados con Cr(VI) y lindano utilizando actinobacterias. Inicialmente, se evaluó la remoción de Cr(VI) y lindano en medio de cultivo líquido y en suelo no estéril (SNE), utilizando cultivos simples y mixtos de las actinobacterias Streptomyces sp. M7, MC1, A5 y Amycolatopsis tucumanensis AB0. En medio líquido, el cultivo simple de Streptomyces sp. MC1 y el consorcio cuádruple obtuvieron la mayor remoción de ambos contaminantes, mientras que en SNE, el cultivo simple de Streptomyces sp. M7 y el consorcio cuádruple lograron los mejores perfiles de remoción de Cr(VI) y lindano. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en SNE (matriz con la cual se continuó el estudio), se seleccionó el cultivo simple de Streptomyces sp. M7 y el consorcio cuádruple para determinar las condiciones óptimas de biorremediación. Luego de determinar las concentraciones óptimas de inóculo de Streptomyces sp. M7 y del consorcio cuádruple (1 y 2 g kg-1, respectivamente), se estudió la influencia de las concentraciones iniciales de los contaminantes, la temperatura y la humedad. Para ello, se utilizó un diseño factorial completo 24. Debido a que la actividad del consorcio cuádruple durante el proceso fue más predecible y presentó mayor homogeneidad de respuesta, éste fue seleccionado para los estudios posteriores. Además, se comprobó la sobrevida de las actinobacterias del consorcio cuádruple al finalizar el ensayo de biorremediación, empleando estudios bioquímicos y moleculares. Mediante un optimizador de respuesta se determinaron las condiciones óptimas de temperatura y humedad para la biorremediación dependiendo de las concentraciones iniciales de los contaminantes. Éstas fueron empleadas para tratar siete muestras reales de suelos del NOA contaminadas con Cr(VI) y/o lindano, de las cuales el consorcio cuádruple logró biorremediar eficientemente seis. Finalmente, se realizaron bioensayos ecotoxicológicos sobre cuatro especies vegetales (Raphanus sativus, Lactuca sativa, Lycopersicon esculentum y Zea mays) y una animal (Eisenia fetida). En base a la sensibilidad de las especies y sus bioindicadores frente a ambos tóxicos, Lycopersicon esculentum y Eisenia fetida fueron las especies seleccionadas para evaluar la efectividad de la biorremediación. De esta manera se confirmó el éxito de la biorremediación llevada a cabo por el consorcio cuádruple mediante la reversión de los efectos adversos causados por los contaminantes.

Objetivo general Aportar nuevos conocimientos que contribuyan al desarrollo y la optimización de estrategias de biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos, tanto en áreas de clima frío extremo (Antártida) como templado (La Plata). Objetivos específicos - Estudiar a escala laboratorio y en ensayos “on site”, tanto en suelos provenientes de áreas de clima frío extremo (Antártida) como de áreas de clima templado (La Plata), el efecto de la utilización de diferentes fuentes de macronutrientes (N y P). - Estudiar el efecto que tiene la mezcla de dos tierras de zona templada, con diferente concentración de hidrocarburos, sobre la estructura de las respectivas comunidades bacterianas y sobre la eficiencia de eliminación de hidrocarburos. Analizar el efecto de la bioestimulación con distintos nutrientes.

El limitado conocimiento sobre la diversidad, dinámica y funcionalidad de las comunidades microbianas durante los procesos de biorremediación hace difícil clarificar la contribución biológica a la efectividad del proceso, considerando que los microorganismos son los mayores responsables de un proceso que sin dudas resulta útil para el manejo de problemas de contaminación. En particular en las estrategias de bioaumento, la supervivencia de los microorganismos inoculados se encuentra íntimamente relacionada con la competencia por los recursos con la población microbiana nativa del sitio contaminado; por lo tanto resulta crítico no solo entender la fisiología del inóculo sino también como afecta la estructura y la función de la comunidad microbiana del suelo a la cual se está introduciendo. Con el objetivo de contribuir al mejoramiento de los conocimientos básicos relacionados con la ecología microbiana y la efectividad de estrategias de bioaumento, aplicadas a la biorremediación de suelos contaminados con PAH, se orientó el trabajo de tesis, en primer lugar, a obtener y caracterizar un consorcio bacteriano degradador de fenantreno para ser utilizado en estrategias de bioaumento y aplicar estrategias “ómicas” para estudiar su dinámica funcional durante la degradación de fenantreno en medio líquido. El consorcio, (CON) obtenido de un suelo crónicamente contaminado con PAH, presentó la capacidad de degradar el 59% del fenantreno suplementado a los 7 días de incubación. La composición de CON se estudió por métodos dependientes e independientes de cultivo. Por métodos dependientes de cultivo, se lograron aislar cinco cepas bacterianas y se estudió la degradación del hidrocarburo tanto en cultivos puros de las mismas, encontrándose que solo la cepa AM (afiliada al género Sphingobium sp.) mostró la capacidad de degradar fenantreno, como en consorcios definidos (cultivos mixtos), encontrando una mayor eficiencia de degradación que el consorcio natural y que la cepa AM. De los métodos independientes de cultivo utilizados, la pirosecuenciación del gen 16S rRNA nos permitió conocer la composición de CON en términos de abundancia relativa de cada uno de los miembros. La caracterización catabólica de CON se llevó a cabo con un enfoque metagenómico y metaproteómico. Mediante la construcción de una biblioteca metagenómica a través de un screening funcional se encontraron clones con secuencias de genes codificantes de enzimas de la ruta de degradación de compuestos aromáticos que se afiliaron al orden Burkholderiales, revelando la presencia de al menos otra cepa con capacidad de degradar PAH en CON. Analizando el metaproteoma del consorcio mediante electroforesis bidimensional se identificaron proteínas pertenecientes a dos órdenes presentes en CON, Sphingomonadales y Burkholderiales, confirmando que se encontraron metabólicamente activos durante la degradación de fenantreno. En segundo lugar se estudió el impacto de la inoculación con diferentes formulaciones bacterianas sobre la estructura y dinámica de comunidades bacterianas de un suelo prístino contaminado con fenantreno y de un suelo crónicamente contaminado con PAH (proveniente de un proceso de Landfarming de un residuo petroquímico) mediante pirosecuenciación del gen 16S rRNA, a partir del DNA total de cada suelo. Además se correlacionaron los cambios en la estructura y dinámica de las comunidades bacterianas con la efectividad del proceso de biorremediación. Para ello se llevaron a cabo ensayos en microcosmos de los suelos mencionados y se inocularon diferentes formulaciones, entre las que se encontraron el consorcio natural (CON) y la cepa degradadora AM. En el suelo recientemente contaminado se podría afirmar que la estrategia de bioaumento llevada a cabo con el consorcio natural y la cepa degradadora Sphingobium sp. AM no solo mejoró la degradación del contaminante, reduciendo el tiempo de adaptación de la comunidad microbiana, sino que además generó un impacto positivo sobre la diversidad del sistema. Sin embargo, en un suelo crónicamente contaminado, las estrategias de inoculación lograron aumentar la diversidad de la comunidad bacteriana de un suelo crónicamente contaminado con hidrocarburos, sin incrementar la degradación de los contaminantes, donde la comunidad nativa ya habría sufrido la presión de selección ejercida por la contaminación y se encontró adaptada a la presencia de hidrocarburos.

El bioetanol es el principal biocombustible producido en Argentina. En Tucumán, la totalidad de este producto se elabora a partir de caña de azúcar con la finalidad de dar cumplimiento a lo establecido por la Ley Nacional de Biocombustibles, que estipula cortar las naftas de consumo interno actualmente con un 10 a 12% de bioetanol.La vinaza es el principal subproducto resultante de la obtención de bioetanol. Es un efluente de color marrón oscuro, fuerte olor y pH ácido, que presenta una demanda biológica de oxígeno (DBO) entre 35.000 y 60.000 mg O2 L-1, una demanda química de oxígeno (DQO) entre 70.000 y 150.000 mg O2 L-1 y un contenido elevado de sales minerales. Actualmente, en Tucumán la vinaza se dispone en lagunas de evaporación natural, terrenos de sacrificio y eventualmente en los cuerpos de agua. Esta última alternativa puede causar el bloqueo de los procesos fotosintéticos, produciendo un gran daño en el medio ambiente.Existen procesos físicos/químicos utilizados en el tratamiento de vinaza que usualmente son costosos y generan grandes cantidades de lodos y polución secundaria. La biorremediación es un método alternativo que resulta beneficioso para el medio ambiente. Esta involucra procesos de trasformación y/o adsorción de contaminantes, dependiendo del organismo. Los hongos son un grupo de microorganismos con un potencial intrínseco único para ser empleados en tratamientos de efluentes. Su capacidad para degradar contaminantes industriales se encuentra vinculada a la actividad de enzimas ligninolíticas que por su baja especificidad de sustrato pueden degradar los compuestos coloreados de las vinazas, resistentes en gran medida a la degradación microbiana. El objetivo general de esta tesis doctoral fue estudiar aspectos básicos de los procesos de decoloración y abatimiento de la carga orgánica de vinaza por microorganismos seleccionados.En este trabajo se aislaron diez basidiomicetes de distintos ecosistemas de la provincia de Tucumán. En base a su habilidad para decolorar vinaza y sintetizar enzimas ligninolíticas en medio sólido se seleccionaron dos de ellos. Los mismos se identificaron como Pycnoporus sp. P6 y Trametes sp. T3; en medio líquido fueron capaces de decolorar y remover compuestos fenólicos de una solución de vinaza al 10% (v/v). La inmovilización de ambos basidiomicetes en diferentes soportes permitió el tratamiento de vinaza cinco veces más concentrada, con mejores resultados de remoción del color y de fenoles que los respectivos cultivos de células libres. Se demostró que los hongos inmovilizados en bagazo de caña de azúcar y en espuma de poliuretano, pueden ser reutilizados para el tratamiento de un nuevo lote de vinaza al 50%, obteniendo porcentajes de remoción similares o superiores a los determinados en los ciclos iniciales. En todos los casos, la disminución de la DQO y la DBO así como los resultados de biotoxicidad, confirmaron la eficacia de los tratamientos realizados.Durante los tratamientos de vinaza se detectaron diferentes actividades enzimáticas ligninolíticas, posiblemente involucradas en el proceso. La actividad lacasa alcanzó títulos superiores a 2.500 UL-1, lo que plantea la posibilidad de utilizar estos hongos para la producción de lacasas para fines biotecnológicos.

Tesis (Doctor en Ciencias de la Computación)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2019.

En el centro de estas escenas están las nociones de biopolítica y de precariedad. Los acontecimientos expuestos son imágenes que nos permiten pensar los modos en que, funcionarios y periodistas y en general nuestras sociedades, trazan distinciones jerárquicas entre vidas a proteger, cuidar o futurizar y vidas a abandonar, sacrificar o directamente eliminar. La operación que nos interesa subrayar sobre esa vida gira en torno a estas dimensiones que se iluminan en el trabajo de lectura con estos materiales culturales y que suponen una complementariedad conceptual entre los recorridos de la biopolítica y de la precariedad. Allí donde la vida y el viviente es cualificado por normas afectivas en un registro de la vitalidad corporal y la baja modulación anímica según apuntan la crónica Alta Rotación y la película La noche de Edgardo Castro; formado también por una dimensión temporal anacrónica tal como sucede en Chicas Muertas de Selva Almada, o una dimensión temporal de la intermitencia y el presentismo también en Alta Rotación de Laura Meradi. O cuando la precariedad se conjuga en genocidio de mujeres como modo de gestión del hacer morir o en el destino ulterior de los cuerpos, especialmente en 2666 de Bolaño, Chicas Muertas de Selva Almada y Las cosas que perdimos en el fuego de Mariana Enríquez. Y hasta la inscripción de redes de interdependencia entre humanos y animales en Cuaderno de Campo de Carlos Ríos, Um sopro de vida (Pulsações) de Clarice Lispector y La mujer de los perros de Laura Citarella y Verónica Llinás. Lo que estos materiales plasman, de un modo muy nítido, es un conjunto de dimensiones -de nuevo, lo estético y lo sensible, lo afectivo y lo temporal, lo no-humano y la deriva genocida-, líneas de indagación y zonas de problematización que no adquieren la suficiente relevancia en los debates contemporáneos sobre biopolítica y sobre precariedad.