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Trabajo Fin de Grado Sara Viñuelas Huerta

Posibles aplicaciones biotecnológicas de microorganismos procedentes del río Tinto
by

Sara Viñuelas Huerta

on 30 June 2013

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Transcript of Trabajo Fin de Grado Sara Viñuelas Huerta

Conclusiones
POSIBLES APLICACIONES BIOTECNOLÓGICAS DE MICROORGANISMOS PROCEDENTES DEL RíO TINTO (ESPAÑA)
Sara Viñuelas Huerta
Cuarto de Grado en Ciencias Ambientales
Trabajo Fin de Grado
Extremófilos y ambientes extremos
Usos biotecnológicos de microalgas
Productos de interés farmacológico y cosmético:
Vitaminas o precursores de vitaminas (ácido ascórbico, riboflavina o tocoferol).
Ácidos grasos:

PUFA's y biocombustibles.
Colorantes:

Carotenoides y xantofilas (alimentación), ficobilinas y ficobiliproteínas (marcadores fluorescentes y colorantes).
Materiales:
nanopartículas metálicas.
Ficorremediación:
biosorción y bioacumulación.
Pleamar:
pH 5
Salinidad 1.2%
Bajamar:
pH 3
Salinidad 0.12%
Posibles aplicaciones biotecnológicas de 5 microorganismos procedentes de la Zona de Estudio.
Objetivos

Biorremediación de aguas contaminadas con Fe, Cd y Zn (mayoritarios) Ensayos de tolerancia.
Actividad antimicrobiana de extractos celulares y caldos de cultivo Ensayos frente a seis microorganismos control.

Producción de nanoparticulas de Ag a partir de AgNO y estudio de su actividad antimicrobiana frente a seis microorganismos control.
Materiales y métodos
Identificación de especies
Extracción de DNA a partir de cultivos aislados
PCR
Amplificación del 18S y 16S rRNA.
Secuenciación
Biorremediación: Ensayos de tolerancia a los metales Hierro, Cadmio y Zinc

Concentraciones ensayadas:
Fe:0 (control), 10, 20 y 50mM.
Zn:0 (control), 5, 10 y 15mM.
Cd:0 (control), 0.2, 0.6 y 0.8mM.
Ensayo a 96 horas, conteo cada 12 horas.
Producción de nanopartículas de Ag a partir de AgNO y su posible actividad antimicrobiana
Formación de nanopartículas de Ag

48 horas, 20 C luz .
Actividad antimicrobiana: Ensayos con caldos y extractos celulares
Medida de D.O. (655nm) tras 24 h 37 C.
Resultados y discusión
Caracterización e identificación de especies
Metales mayoritarios en el río Tinto
Toxicidad del Cd 0.6mM
Zn y Fe 3mM y 50mM

Asterarcys quadricellulare, Scenedesmus obliquus y Chlorella vulgaris.
Resultan sensibles No aptas en biorremediación
Biorremediación: Ensayos de tolerancia a Fe, Cd y Zn
+20 años investigación microorganismos como productores de antibióticos, algicidas, fungicidas.
O
Escala de laboratorio, tiempo generación .
Métodos físico-químicos + caros y - respetuosos con el MA.
Microorganismos capaces de sintetizar nanopartículas inorgánicas pH fisiológico, temperatura ambiente y a presión atmosférica coste con métodos biológicos.
Actividad antimicrobiana: Ensayos con extractos y caldos de cultivo
3
Especies identificadas filogenéticamente como:
Scenedesmus obliquus, Asterarcys quadricellulare, Chlorella
vulgaris, Porphyridium purpureum y Leptolyngbya sp.
Biorremediación: Ensayos de tolerancia a metales Especies sensibles.
Chlorella vulgaris y Leptolyngbya sp.
formadoras de

Actividad antimicrobiana con extractos y cultivos Acción antibacteriana.
Ensayos de actividad antimicrobiana con nanopartículas de Ag Acción antibacteriana y antifúngica.
Gracias
por
su
atención
Identificación de las especies objeto de estudio mediante técnicas moleculares
3
3
Formación de nanopartículas de Ag
Cinética de formación de nanopartículas de Ag
Ambientes ácidos + estudiados. (río Tinto como modelo).
Zona de estudio: San Juan del Puerto (Huelva)
Introducción
Cambios diarios de pH y salinidad (mareas).
Caracterización de microorganismos interés biotecnológico.
Ensayos de actividad antimicrobiana con nanopartículas de Ag
Diluciones 1:1 - 1:128.
6 microorganismos control (caldos y extractos).
Scenedesmus obliquus y Leptolyngbya sp.
aislados de bajamar,
Porphyridium purpureum, Chlorella vulgaris y
aisladas de pleamar.
Chlorella vulgaris y Leptolyngbya sp.
formadoras de nanopartículas.
Problemática en la producción de nuevos agentes antimicrobianos, patógenos resistentes ante los antimicrobianos comerciales.


Elevadas inhibiciones del crecimiento Gram-, Gram + y levadura (antifúngico).
Actividad antimicrobiana de nanopatículas de Ag
Máximas absorbancias en presencia de 2mM de AgNO
3
Absorbancias máximas entre las 24-28 horas.
Degradación de nanopartículas 24-32horas.
Últimos 20 años investigación de microorganismos extremófilos aplicabilidad biotecnológica.
3/5 especies.
Aislamiento de especies objeto de estudio
Muestras de agua de la zona de estudio.
Aislamiento en BG11.
Microscopía óptica (4 microalgas y 1 cianobacteria).
Cálculo del % de inhibición del crecimiento.
Sobrenadantes + AgNO a 1,2 y 4 mM.
3
Observación de los sobrenadantes mediante T.E.M.
Estudio de la cinética de formación de nanopartículas de Ag mediante espectroscopía UV visible
D.O. (655nm) 37 C.
Cálculo del % inhibición del crecimiento.
0
0
Klebsiella pneumoniae
Escherichia coli
Pseudomonas aeruginosa
Micrococcus luteus
Staphilococcus epidermidis
Gram-
Gram+
Levadura:
Candida albicans
Absorbancia entre 300-700nm.
Absorbancias máximas 417-436nm.
Asterarcys quadricellulare
nanopartículas de Ag.
Producción de nanopartículas de Ag a partir de AgNO y su posible actividad antimicrobiana
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