Enterobacter sp. puede ser usada para biorremediar mercurio debido a su resistencia y capacidad de almacenar mercurio en su pared celular y citoplasma. Las bacterias inmovilizadas en alginato de calcio fueron más eficientes en la captación de mercurio que las células libres, y pueden ser recicladas por al menos 2 ciclos. Enterobacter sp. demostró potencial para tratar efluentes industriales contaminados con mercurio.

1. Biorremediación de mercurio
por células de la bacteria
acumuladora de mercurio
Enterobacter sp. y su aplicación
siendo inmovilizadas en
alignato.
Arvind Sinha • Sunil Kumar Khare
Manuel García Ulloa Gámiz

2. Antecedentes/Justificación

3. El mercurio en el organismo
Formación de dímeros de
cisteína
Degeneración
neuronal
Complejo T-Hg2+-T =
mutaciones puntuales

4. Consecuencias para la salud
• Envenenamiento por mercurio (Hydrargyria o
mercurialismo).
– Erupciones cutáneas.
– Acrodinia (pérdida de color en la piel).
– Daño renal.
– Daño pulmonar.
• Desórdenes fisiológicos-neurológicos.
– Discapacidad sensorial (visión, audición, el habla).
– Sensación alterada.
– Falta de coordinación.
• Dosis letal en humanos =1g.

5. Fuentes de mercurio en el
ambiente
Naturales Antropogénicas
Erupciones volcánicas, actividad
geotermal, incendios forestales.
Industria de electrónicos, plantas
de poder, minerías, refinerías.
=2190 toneladas
anuales

6. Impacto ecológico y antropogénico

7. Intentos por mitigar la
contaminación de mercurio
Absorbentes de carbono
(costoso)
Intercambio
iónico/precipitación
(potencial contaminación,
impráctico)
Ósmosis reversa
(ineficiente, impráctico)

8. Alternativa: Enterobacter sp.
• Resistente al
mercurio.
• Cuenta con el
operón mer (aisla y
reduce Hg2+
a Hg0
).
• Capaz de almacenar
mercurio en pared y
citoplasma.

9. Objetivo

10. Medición de la captación de mercurio (en
su forma Hg2+
) utilizando Enterobacter sp.
en medio líquido.
Bacterias libres Bacterias inmovilizadas

11. Materiales y Métodos

12. Cultivos y medio
• El cultivo primario se mantuvo en agar a 4ºC y
fue subcultivado en intervalos de 15 días.
• La incubación en medio de cultivo se llevo a
cabo a 30ºC en un shaker orbital a 120 rpm
durante 24 horas.

13. muestras
tomadas
periódicamente
Monitoreo
crecimiento
medición de
absorbancia a
660nm
mercurio
Medio NB +
5mg de HgCl2:
30ºC, 120rpm
14,000 g x 10 min a 4ºC
sobrenadante
espectrofotómetro de
absorción atómica
*Mismo procedimiento
para grupo control sin
mercurio

14. Observación de mercurio dentro de
las bacterias
Lavado celular triple
con fosfato de sodio
de células luego de
96 hrs
Vórtex por 2 mins
Centrifugación (8,000 g x
10 mins a 4ºC) Fijación en fluido de Karnovsky a
4ºC durante la noche
Deshidratación con
acetona
Toma de fotografías
con microscopio
electrónico de
transferencia

15. Detección/extracción de mercurio
Lavado celular triple
de células con fosfato
de sodio luego de 96
hrs.
Centrifugación (8,000 g x
10 mins a 4ºC)
Lavado triple de
pellets con agua MilliQ
Sonicación a 24 kHz x 10
mins
Lisado filtrado
en Millipore
de 0.45
micrómetros
Colocado de
gotas de
producto en
rejilla recubierta
de carbono
Secado a
temperatura
ambiente
Análisis rayos-x de
energía dispersiva
(EDAX)

16. Inmovilización de bacterias
Bacterias + Alginato de sodio =Solución salina +
Cuentas de
alginato de calcio
con bacterias
embebidas en su
superficie
*Se llevaron a cabo
todos los
procedimientos
empleados en las
células libres.

17. Resultados

18. Relación de crecimiento y
biorremediación
Diamante:
crecimiento
bacteriano sin
mercurio.
Triángulo:
crecimiento
bacteriano con
mercurio.
Barra punteada:
concentración de
mercurio sin
bacterias.
Barra rayada:
concentración de
mercurio con
Enterobacter.

19. Viualización de mercurio dentro de
Enterobacter.

20. Perfil EDAX de células
Pared celular

21. Citoplasma

22. Comparación de actividad de
biorremediación
Control (sin
células)
Células
libres
Células
inmovilizadas

23. Reusabilidad de células
inmovilizadas

24. Biorremediación de mercurio con
agua de efluente industrial
Control (sin
células)
Células
inmovilizadas

25. Conclusiones
• Enterobacter sp. muestra alta resistencia al mercurio y
buen potencial remediativo.
– Es capaz de almacenar mercurio en pared celular y citoplasma.
– Evita su escape al ambiente.
– Permite recuperación del mercurio acumulado.
– Pudo remediar una muestra de un efluente industrial.
• Las bacterias inmovilizadas en alginato de calcio fueron
más eficientes en la captación de mercurio que las
libres.
• Existe la posibilidad de reciclar materiales por al menos
2 ciclos.