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INMOVILIZACIÓN DE WICKERHAMMOMYCES ANOMALUS M10 PARA LA REMOCIÓN DE CR(VI)

CRUZ, Elías Leonardo | BERNAL, Anahí Romina | CASTELLANOS DE FIGUEROA, Lucía Inés | PAJOT, Hipólito Fernando | FERNANDEZ, Pablo Marcelo

PROIMI

Introducción y Objetivos:
La biorreducción de Cr(VI) a la especie Cr(III), menos tóxica, es considerado como el proceso más efectivo, de bajo costo y una estrategia más ecoamigable para el tratamiento de aguas contaminadas con este metal. Bajo condiciones de inmovilización, las células microbianas son protegidas de la acción tóxica del cromato y, de este modo, mejoran la actividad celular en comparación con las células libres. La reducción de Cr(VI) por células inmovilizadas ha sido usada en diferentes sistemas como reactores de lecho empaquetado, biorreactores de membrana o columnas, operados en modo agitado, batch o continuo. Por esto, el objetivo del trabajo fue estudiar diferentes matrices para la inmovilización de la levadura autóctona Wickerhamomyces anomalus M10, para la reducción de Cr(VI) en reactor tipo Airlift.
Materiales y Métodos:
Se evaluaron distintas matrices de entrampamiento celular (Alginato de Calcio [Al-Ca], Polivinil Alcohol-Borato, Polivinil Alcohol-Nitrato, y Agarosa-Alginato) de acuerdo a su capacidad para retener las levaduras y mantener su integridad a las 48 h de incubación. Se optimizó la proporción adecuada de los componentes de la matriz seleccionada y las relaciones volumétricas entre las perlas y el medio de cultivo (Vp/Vm). Se escaló a reactor tipo Airlift diseñado con tubos concéntricos y loop interno con un volumen de trabajo de 3 L. Después del proceso, se calculó la concentración remanente de Cr(VI) por reacción colorimétrica. Se evaluó la viabilidad celular y la morfología y esfericidad de las perlas. Se trabajó a 25 ºC y 250 rpm usando medio de cultivo Optimizado contaminado con 1 mM de Cr(VI).
Resultados:
Al-Ca fue la matriz seleccionada para trabajar ya que fue la más eficiente para la reducción de Cr(VI) (91,2%), presentó muy bajo desprendimiento celular (42,5 ± 1,89 UFC.mL-1) a las 48 h. La integridad de la perla se mantuvo por más de 30 d con un valor de esfericidad mayor a 0,95. Las proporciones más efectivas para la reducción del metal, la retención celular y la integridad de la matriz fueron: alginato de calcio 4% / cloruro de calcio 5%. Se ensayó inoculando con el doble de biomasa en perlas, lo que produjo un pérdida importante al medio de 3,2x103 ± 56 UFC.mL-1. Cuando se trabajó con Vp/Vm=1 se alcanzó una reducción del 92,36% de Cr(VI) a las 24 h, disminuyendo el tiempo de remoción a la mitad. Este sistema fue capaz de reducir 4 pulsos sucesivos de 1 mM de Cr(VI) entre los 16 d. Cuando se probó el sistema en reactor tipo Airlift se obtuvo una reducción de 83,46% a las 24 h de cultivo.
Conclusiones:
De esta manera, W. anomalus M10 inmovilizada en perlas de Al-Ca, incrementó su eficiencia de remoción de Cr(VI) frente a un sistema de células libres, y pudo mantener su viabilidad por más tiempo. Esto trae importantes ventajas, como la reducción de mayor cantidad del metal reutilizando la biomasa y la independencia de sistemas de separación de biomasa/efluente final. SAMIGE - Fisiología Microbiana