Bacterias Gram negativas biodegradadoras de hidrocarburos
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El objetivo principal del presente artículo es realizar una revisión bibliográfica acerca de las bacterias Gram negativas más relevantes que biodegradan hidrocarburo y revisar las técnicas de biodegradación utilizadas. Esta revisión se desarrolló en dos etapas. La primera, es un mapeo científico del tema, a través de unos parámetros de búsqueda bibliométrica registrada en Scopus, Redalyc, Scielo, Dialnet, Latindex, Nature Microbiology, entre otras y en el motor de búsqueda
de Google Académico, y la segunda, un análisis de red que permite identificar los documentos más relevantes. En este proceso, se encontró que los géneros bacterianos Gram negativos más representativos en biodegradar hidrocarburo son Alcanivorax spp., Bacteriovorax spp., Burkholderia spp., Chromobacterium spp., Citrobacter spp., entre otras. Estas bacterias logran biodegradar los hidrocarburos, gracias a la síntesis de los biosurfactantes, a través de las técnicas in situ y ex situ. Esta revisión es importante, pues brinda suficiente información referente a las bacterias que logran biodegradar el petróleo y sus derivados, relaciona los principales biosurfactantes usados y describe las técnicas de biodegradación.
Narváez-Flórez S, Gómez ML, Martínez MM. Selección de bacterias con capacidad degradadora de hidrocarburos aislados a partir de sedimentos del Caribe colombiano. Boletín de investigaciones marinas y costeras. 2008;37(1):61-75.
Serrano Guzmán MF, Torrado Gómez LM, Pérez Ruiz DD. Impacto de los derrames de crudo en las propiedades mecánicas de suelos arenosos. Revista Científica General José María Córdova. 2013;11:233-44.
Acuña A, Pucci G, Morales MJ, Pucci O. Biodegradación de petróleo y sus derivados por la comunidad bacteriana en un suelo de la Patagonia - Argentina. Revista de la Sociedad Venezolana de Microbiología. 2010;30(1):29-36.
Cavazos-Arroyo J, Pérez-Armendáriz B, Mauricio-Gutiérrez A. Afectaciones y consecuencias de los derrames de hidrocarburos en suelos agrícolas de Acatzingo, Puebla, México. Agricultura, sociedad y desarrollo. 2014;11(4):539-50.
Moñino Aguilera N, Galdos Balzategui A. Exposición a la contaminación por actividad petrolera y estado de salud de la comuna Yamanunka (Sucumbíos, Ecuador). 2008.
Castellanos-Rozo J, López JG, Mendivelso AC. Biodegradación de carbofuran y carbaril por Sphingomonas sp., S8-M3-13. Agronomía & Ambiente. 2016;36(1).
Pucci G, Acuña A, Pucci O. Biodegradación de hidrocarburos en fondos de tanques de la industria petrolera. Revista Peruana de Biología. 2015;22:97-101.
Aguilar Sagástegui LD. Aislamiento de microorganismos productores de biosurfactantes 2013.
Mayz J, Manzi L. Bacterias hidrocarburoclásticas del género Pseudomonas en la rizosfera de Samanea saman (Jacq.) Merr. Revista Colombiana de Biotecnología. 2017;XIX(1):29-37.
Gallegos Rangel ME, Madera-Sandoval RL, Castro-Escarpulli G, Nájera-Martínez M, Domínguez-López ML, García-Latorre EA, et al. Toxicokinetic and toxicodynamic symbiotic interactions among intestinal Pseudomonas degrading of hydrocarbons with its wild host fish Chirostoma jordani. Revista internacional de contaminación ambiental. 2018;34(4):15.
Loureiro DB. Evaluación del potencial de biodegradación de diésel empleando bacterias aisladas de lodos industriales. Olivera C, Salvatierra LM, Perez LM, editors2018.
Vera-Baceta M-A, Thelwall M, Kousha K. Web of Science and Scopus language coverage. Scientometrics. 2019;121(3):1803-13.
Madigan M, Martinko J, Dunlap P, Clark D. Brock Biología de los microorganismos (Duodécima ed.). Editorial PEARSON España. 2009.
Madigan M, Martinko J, Bender K, Buckley D, Stahl D. Brock. Biología de los microorganismos. MarXn-Romo M, editor. Madrid: Pearson Educación SA; 2015.
Ospina MC, Jaramillo GEE, Paba GM. Aislamiento de bacterias potencialmente degradadoras de petróleo en hábitats de ecosistemas costeros en la Bahía de Cartagena, Colombia. Nova. 2010;8(13):76-86.
Jiménez Hernández V, Guerra Sánchez R. Obtención de un medio enriquecido para hacer más eficiente la biodisponibilidad de los hidrocarburos intemperizados en un suelo costero. Revista internacional de contaminación ambiental. 2016;32:413-24.
Mendo Pascual WL. Alternativa de biorremediación con bacterias autóctonas de sedimento contaminado de la Laguna de Tamiahua, Veracruz, México. 2014.
Pérez Silva RM, Camacho Pozo MI, Gómez Montes de Oca JM, Ábalos Rodríguez A, Viñas M, Cantero Moreno D. Aislamiento y seleccion de una cepa bacteriana degradadora de hidrocarburos a partir de suelos contaminados con petróleo. Revista CENIC:Ciencias Biológicas. 2008;39:44-51.
Baztan MS, Pucci OH, Pucci GN. Electrobiorremediación de un suelo con una contaminación antigua de hidrocarburo. Acta Biológica Colombiana. 2015;20(2).
Quintana Saavedra DM, Cabrera M, Tous Herazo G, Echeverry G. Aislamiento de microorganismos oligotróficos degradadores de hidrocarburos en la Bahía de Cartagena, Colombia. 2012.
Wang H, Wang B, Dong W, Hu X. Co-acclimation of bacterial communities under stresses of hydrocarbons with different structures. Scientific Reports. 2016;6(1):34588.
Liu J, Techtmann SM, Woo HL, Ning D, Fortney JL, Hazen TC. Rapid response of Eastern Mediterranean Deep Sea microbial communities to oil. Scientific Reports. 2017;7(1):5762.
Quiliche-Duran JPJ, Cortez Lázaro AA, Rodríguez Grados PM, Silva Vergara MZ, Huayna Dueñas LA. Aislamiento e identificación de Pseudomonas aeruginosa potencialmente degradadoras de crudo de petróleo, provenientes de suelos en talleres de automóviles en el Norte Chico. Infinitum. 2016;6(1).
Bacosa HP, Erdner DL, Rosenheim BE, Shetty P, Seitz KW, Baker BJ, et al. Hydrocarbon degradation and response of seafloor sediment bacterial community in the northern Gulf of Mexico to light Louisiana sweet crude oil. The ISME Journal. 2018;12(10):2532-43.
Nisperuza Vidal AK, Montiel Aroca M. Caracterización y evaluación de cepas bacterianas nativas con capacidad hidrocarburolítica del pozo petrolero de San Sebastián, Lorica, Departamento de Córdoba.: Universidad de Cordoba; 2018.
Ortíz-Maya J, Escalante-Espinosa E, Fócil-Monterrubio RL, Ramírez-Saad HC, Díaz Ramírez IJ. Dinámica de poblaciones bacterianas y actividad deshidrogenasa durante la biorremediación de suelo recién contaminado e intemperizado con hidrocarburos. Revista Internacional de Contaminación Ambiental. 2017;33:237-46.
Lee Y, Lee Y, Jeon CO. Biodegradation of naphthalene, BTEX, and aliphatic hydrocarbons by Paraburkholderia aromaticivorans BN5 isolated from petroleum-contaminated soil. Scientific Reports. 2019;9(1):860.
Liu Y-F, Qi Z-Z, Shou L-B, Liu J-F, Yang S-Z, Gu J-D, et al. Anaerobic hydrocarbon degradation in candidate phylum ‘Atribacteria’ (JS1) inferred from genomics. The ISME Journal. 2019;13(9):2377-90.
Cui K, Zhang Z, Zhang Z, Sun S, Li H, Fu P. Stimulation of indigenous microbes by optimizing the water cut in low permeability reservoirs for green and enhanced oil recovery. Scientific Reports. 2019;9(1):15772.
García-Cruz NU, Aguirre-Macedo ML. Biodegradación de petróleo por bacterias: algunos casos de estudio en el Golfo de México. Golfo de México: Contaminación e Impacto Ambiental, Diagnóstico y Tendencias; Botello, AV, Rendón von Osten, J, Benítez, JA, Gold-Bouchot, G, Eds. 2014:641-52.
Liporace F, Débora Conde Molina D, Giulietti AM, Quevedo C. Optimización de bioprocesos integrados a partir de cepas aisladas de áreas crónicamente contaminadas con hidrocarburos para la obtención de biosurfactantes. Revista Tecnología y Ciencia. 2018;0(30):231-41.
Jiménez Islas D, Medina Moreno Sa, Gracida Rodríguez Jn. Propiedades , aplicaciones y producción de biotensoactivos: una revisión. Revista internacional de contaminación ambiental. 2010;26:65-84.
Burgos Díaz C. Biotensioactivos producidos por Sphingobacterium detergens sp. nov.: Producción, caracterización y propiedades: Universitat de Barcelona; 2012.
Riojas González H, Torres Bustillos L, Mondaca Fernández I, Balderas Cortes J, Gortáres Moroyoqui P. Efectos de los surfactantes en la biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos. Química Viva. 2010;9:120.
Raiger Iustman LJ, López NI. Los biosurfactantes y la industria petrolera. Química Viva. 2009;8(3):146-61.
Nápoles-Álvarez J., Bahín-Deroncelé L., Gutiérrez-Rojas M., Toro-Álvarez D. D., Abalos-Rodríguez A. Degradación de diesel en agua de mar utilizando un consorcio bacteriano. Tecnología Química. 2019.
Castro Gutiérrez VM. Determinación de la capacidad biodegradativa de hidrocarburos de distintas poblaciones bacterianas presentes en un acuífero contaminado con combustibles en Moín, Limón. 2009.
Frías-Salcedo JA. The genus Aeromonas as a pathogen for humans. Revista de Sanidad Militar. 2017;58(4):321-3.
Lopardo HÁ. Introducción a la microbiología clínica. Repositorio Institucional de la Universidad Nacional de La Plata - Argentina2016.
Kaczorek E, Bielicka-Daszkiewicz K, Héberger K, Kemény S, Olszanowski A, Voelkel A. Best conditions for biodegradation of diesel oil by chemometric tools. Brazilian Journal of Microbiology. 2014;45(1):117-26.
Carrasco Cabrera DG. Aislamiento e identificación de bacterias con capacidad degradadora de hidrocarburos, comprobando su actividad enzimática: Quito: USFQ, 2007; 2007.
Largo Pereda E. Degradación de alcanos mediante Alcanivorax venutensis inmovilizada en hidrogeles adhesivos y biodegradables. 2011.
Caizapanta Saltos DA. Optimización de las condiciones de operación para la producción de biosurfactantes utilizando una bacteria del género stenotrophomonas. 2018.
Herrera ML, Catarinella G, Mora D, Obando C, Moya T. Chromobacterium violaceum sensibilidad antimicrobiana. Revista Médica del Hospital Nacional de Niños Dr Carlos Sáenz Herrera. 2005;40:05-8.
Hernández ALD, Escalante SA, Escobar GAB, editors. Identificación de Citrobacter koseri como nuevo patógeno en pacientes con rinitis crónica. Anales de Otorrinolaringología Mexicana; 2014.
Moreno Ayala LV. Caracterización de cepas bacterianas de la laguna amarilla perteneciente al nevado El Altar en la provincia de Chimborazo: Escuela Superior Politécnica de Chimborazo; 2017.
Kasai Y, Kishira H, Harayama S. Bacteria belonging to the genus Cycloclasticus play a primary role in the degradation of aromatic hydrocarbons released in a marine environment. Applied and environmental microbiology. 2002;68(11):5625-33.
Nava-Centeno AR, Ronquillo-González A, Cabrera-Ceja AJ, Silva-Bautista D, Pérez-Cruz KA, García-González CA. Klebsiella oxytoca: el futuro de la biorremediación. Klebsiella oxytoca: the future of biorremediation. Revista Materia, Ciencia y Nanociencia. 2019;2(1):9-14.
Ng HJ, López-Pérez M, Webb HK, Gomez D, Sawabe T, Ryan J, et al. Marinobacter salarius sp. nov. and Marinobacter similis sp. nov., isolated from sea water. PLOS ONE. 2014;9(9):e106514.
Park MK, Shin HB. Massilia sp. isolated from otitis media. International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology. 2013;77: 1872-8464.
Gallego V, Sánchez-Porro C, García MT, Ventosa A. Massilia aurea sp. nov., isolated from drinking water. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2006;56(10):2449-53.
Gu H, Yan K, You Q, Chen Y, Pan Y, Wang H, et al. Soil indigenous microorganisms weaken the synergy of Massilia sp. WF1 and Phanerochaete chrysosporium in phenanthrene biodegradation. Science of the Total Environment. 2021;781.
Bodour AA, Wang J-M, Brusseau ML, Maier RM. Temporal change in culturable phenanthrene degraders in response to long-term exposure to phenanthrene in a soil column system. Environmental Microbiology. 2003;5(10):888-95.
Golyshin PN, Chernikova TN, Abraham W-R, Lünsdorf H, Timmis KN, Yakimov MM. Oleiphilaceae fam. nov., to include Oleiphilus messinensis gen. nov., sp. nov., a novel marine bacterium that obligately utilizes hydrocarbons. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2002;52(3):901-11.
Yakimov MM, Giuliano L, Gentile G, Crisafi E, Chernikova TN, Abraham WR, et al. Oleispira antarctica gen. nov., sp. nov., a novel hydrocarbonoclastic marine bacterium isolated from Antarctic coastal sea water. 2003(1466-5026 (Print)).
Lee Y, Jeon CO. Paraburkholderia aromaticivorans sp. nov., an aromatic hydrocarbon-degrading bacterium, isolated from gasoline-contaminated soil. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2018;68(4):1251-7.
Zhang D-C, Li H-R, Xin Y-H, Liu H-C, Chi Z-M, Zhou P-J, et al. Phaeobacter arcticus sp. nov., a psychrophilic bacterium isolated from the Arctic. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2008;58(6):1384-7.
Zeng Z, Guo X-P, Cai X, Wang P, Li B, Yang J-L, et al. Pyomelanin from Pseudoalteromonas lipolytica reduces biofouling. Microbial biotechnology. 2017;10(6):1718-31.
Xu X-W, Wu Y-H, Wang C-S, Gao X-H, Wang X-G, Wu M. Pseudoalteromonas lipolytica sp. nov., isolated from the Yangtze River estuary. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2010;60(9):2176-81.
Gutierrez T, Singleton DR, Berry D, Yang T, Aitken MD, Teske A. Hydrocarbon-degrading bacteria enriched by the Deepwater Horizon oil spill identified by cultivation and DNA-SIP. The ISME Journal. 2013;7(11):2091-104.
Pucci GN, Acuña A, Tonin N, Tiedemann MC, Pucci OH. Diversidad de bacterias cultivables con capacidad de degradar hidrocarburos de la playa de Caleta Córdova, Argentina. Revista Peruana de Biología. 2010;17:237-44.
He S, Ni Y, Lu L, Chai Q, Liu H, Yang C. Enhanced biodegradation of n-hexane by Pseudomonas sp. strain NEE2. Scientific Reports. 2019;9(1):16615.
Meng L, Li H, Bao M, Sun P. Metabolic pathway for a new strain Pseudomonas synxantha LSH-7′: from chemotaxis to uptake of n-hexadecane. Scientific Reports. 2017;7(1):39068.
Rache-Arce DC, Machacado-Salas M, Rosero-García D. Hydrocarbon-degrading bacteria in Colombia: systematic review. Biodegradation. 2022;33(2):99-116.
Volke T, Velasco J. Biodegradación de hidrocarburos del petróleo en suelos intemperizados mediante composteo. Centro Nacional de Investigación y Capacitación Ambiental INE-SEMARNAT. 2003.
Eyvazi MJ, Zytner RG. A correlation to estimate the bioventing degradation rate constant. Bioremediation Journal. 2009;13(3):141-53.
Mahanty B, Kim S, Kim CG. Assessment of a biostimulated or bioaugmented calcification system with Bacillus pasteurii in a simulated soil environment. Microbial Ecology. 2013;65(3):679-88.
Singh A, Parmar N, Kuhad RC, Ward OP. Bioaugmentation, biostimulation, and biocontrol in soil biology. In: Singh A, Parmar N, Kuhad RC, editors. Bioaugmentation, Biostimulation and Biocontrol. 108. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg; 2011. p. 1-23.
Margesin R, Schinner F. Bioremediation (natural attenuation and biostimulation) of diesel-oil-contaminated soil in an alpine glacier skiing area. Applied and Environmental Microbiology. 2001;67(7):3127-33.
Harvey PJ, Campanella Bf Fau - Castro PML, Castro Pm Fau - Harms H, Harms H Fau - Lichtfouse E, Lichtfouse E Fau - Schäffner AR, Schäffner Ar Fau - Smrcek S, et al. Phytoremediation of polyaromatic hydrocarbons, anilines and phenols. 2002(0944-1344 (Print)).
Sardrood BP, Goltapeh EM, Varma A. An introduction to bioremediation. In: Goltapeh EM, Danesh YR, Varma A, editors. Fungi as bioremediators. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg; 2013. p. 3-27.
Vidali M. Bioremediation. An overview. Pure and Applied Chemistry. 2001;73(7):1163-72.
Antizar-Ladislao B, Spanova K, Beck AJ, Russell NJ. Microbial community structure changes during bioremediation of PAHs in an aged coal-tar contaminated soil by in-vessel composting. International Biodeterioration & Biodegradation. 2008;61(4):357-64.
M. V. Bioremediation. An overview. Pure and Applied Chemistry. 2001;73(7):1163-72.
Ibarra EDW, Redondo MJM. Modelo para biorremediación de suelos contaminados. Una aproximación con dinámica de sistemas. Modelo de biorremediación de suelos contaminados. Un enfoque de dinámica de sistemas. [Memorias del 9 encuentro colombiano de dinámica de sistemas]. Universidad del Rosario. https://www.urosario.edu.co/urosario_files/dc/dcd7840d-9a17-4039-b10b-f446580c06d5.pdf
Aceptado 2022-04-07
Publicado 2020-07-15
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