Aislamiento y caracterización de un nuevo microorganismo reductor de hierro exoelectrogénico.

Aislamiento y caracterización de un nuevo microorganismo reductor de hierro exoelectrogénico.

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Ingeniería

Corrosión del hierro

Corrosión influenciada microbiológicamente

Bacterias - Aislamiento y purificación

Pilas de combustible microbiano

Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2017

La celda de combustible microbiano, en inglés: microbial fuel cell (MFC) es una nueva y emergente bio-tecnología. Las MFCs son dispositivos que generan corriente eléctrica a partir de residuos químicos (orgánicos e inorgánicos), tomando ventaja de la actividad metabólica de microorganismos exoelectrogénicos. En las últimas décadas, un importante esfuerzo se ha invertido en la caracterización de microorganismos exoelectrogénicos modelo. Sin embargo, aún se requieren importantes esfuerzos por aumentar el conocimiento sobre la diversidad de microorganismos que tienen esta capacidad y su potencial utilización en sistemas de tratamiento y remediación ambiental. En este trabajo un microorganismo fue aislado desde el ánodo proveniente de un reactor tipo MFC cuyo inóculo fue inicialmente tomado del enriquecimiento de un sedimento proveniente de una fuente hidrotermal del extremo norte de Chile. Este microorganismo, denominado como V4, fue caracterizado como una bacteria Gram negativo, de forma bacilar, cuya secuencia del gen 16S rARN mostró una cercanía con el género Paenibacillus (99% de identidad, con un 99% de cobertura) perteneciente a la división Firmicutes. Experimentalmente se observó una alta correlación entre la reducción de hierro férrico y el crecimiento bacteriano, utilizando glucosa como donador de electrones, obteniendo una tasa de crecimiento específica de 0,17 h-1. El análisis filogenético basado en el gen 16S rARN mostró que la secuencia del aislado V4 es diferente a todos los Firmicutes descritos anteriormente como exoelectrogénicos, siendo el único Gram negativo de la lista. Pruebas electroquímicas mostraron que el aislado V4 es exoelectrogénico, mostrando una densidad de corriente de 63 ± 42 mAm2, con un peak de oxidación cercano -0,1 V vs Ag/AgCl. La corriente generada por un reactor MFC inoculada con el aislado fue de 15 μA, valor bajo con respecto lo reportado para el estudio de microorganismos modelo, pero que podría explicar el rendimiento de la MFC utilizada como inóculo para aislar este nuevo microorganismo cuya producción de electricidad fue de 45 μA y donde el análisis comunitario por pirosecuenciación reveló ausencia de los géneros comúnmente conocidos como exoelectrogénicos. En consecuencia, el hallazgo de este nuevo microorganismo Firmicute exoelectrogénico no sólo amplía la lista de los microorganismos electroquímicamente activos, sino que podría explicar el rendimiento de la MFC inoculada con el sedimento extraído de un ambiente extremo sin la presencia de microorganismos exoelectrogénicos previamente reportados.

Zamorano Almonte, Vasty Constanza Nicol

2019-06-21T12:55:22Z

2019-06-21T12:55:22Z

2017

Vargas Cucurella, Ignacio Tomás

Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería

acceso abierto

xi, 71 páginas

application/pdf

es

tesis de maestría

10.7764/tesisUC/ING/22997

https://doi.org/10.7764/tesisUC/ING/22997

https://repositorio.uc.cl/handle/11534/22997