Caracterización molecular y evaluación de la capacidad degradativa de la atrazina por bacterias aisladas de suelos

Abstract

La atrazina es uno de los herbicidas más utilizados en el Perú; y el más usado en el mundo. Por su persistencia y su baja tasa de biodegradación en el medio ambiente es un contaminante de aguas superficiales y subterráneas. Ciertas investigaciones han demostrado que genera efectos tóxicos en algas, plantas acuáticas, insectos acuáticos, peces, anfibios y mamíferos; y ha sido clasificado como disruptor del sistema endocrino en humanos y animales. En la presente investigación se evalúo la capacidad de degradación de la atrazina, que se encuentra bajo la presentación comercial de Gesaprim 90 WG con un 90% de pureza, por consorcios microbianos aislados de suelos agrícolas, para lo cual se utilizó el medio de cultivo MS (De Souza et al., 1998; Tafoya, 2008) con atrazina como única fuente de nitrógeno y de carbono. Para la obtención de los consorcios y la cepa bacteriana, se tomó 11 muestras de suelos de 50 gr, que fueron sembradas al 1% en 100 mL de medio líquido MS con 4 traspasos sucesivos de 7 días de intervalo. De los medios que presentaron aclaramiento fueron seleccionados consorcios para determinar la cinética de aclaramiento del medio líquido MS con atrazina a 100 mg/L, cultivado a 28°C, en agitación y; la cuantificación se realizó por espectrofotometría (600 nm). El consorcio MIG-AI generó un aclaramiento en 2 días, mientras que MIG-E, MIG-DI, MIG-AS en 3 días, los MIG-BS, MIG-F en 4 días, y MIG-G en 5 días. Estos resultados fueron corroborados con la formación de halos de biodegradación, al sembrar los consorcios, por moteado, en placas con MS cubierto con atrazina. Las áreas de aclaramiento surgieron para el consorcio MIG-G en 3 días, MIG-AI en 4 días, MIG-BS, DI, AS en 7 días, y MIG-E, MIG-F en 9 días. El consorcio MIG-AI fue seleccionado por su rápido aclaramiento y formación de halos de degradación. El consorcio MIG-AI presenta una fase exponencial entre las 0 y 48 horas en su cinética de crecimiento. Del primer aislamiento se obtuvo las cepas MIG-AI/1, MIG-AI/2, MIG-AI/4G y MIG-AI/5, y del segundo aislamiento se obtuvo las cepas MIG-AI/24A, MIG-AI/24C, MIG-AI/120A, MIG-AI/120B. Se extrajo DNA de la cepa MIG-AI/2 y se amplificó el gen rRNA 16S, que permitió obtener una identidad del 99% y similitud del 100% por BlastN 2.0 con las cepas Stenotrophomonas maltophilia. El consorcio MIG-AI presentó una velocidad específica de crecimiento de 0.31 h-1 a 100 mg/L de concentración de atrazina, alcanzando la fase exponencial entre 24 y 72 horas que coincide con la mayor actividad de degradación de la atrazina. La formación de ácido cianúrico presentó una fase logarítmica entre las 48 y 96 horas, disminuyendo pasado las 120 horas. En conclusión, estos resultados demuestran la presencia de consorcios microbianos con capacidad eficiente para degradar atrazina, en suelos agrícolas de nuestro medio.