Aplicación potencial de hongos filamentosos nativos de la provincia de Tucumán para el tratamiento de vinaza de caña de azúcar

Abstract

El noroeste argentino cuenta con numerosos ingenios azucareros acoplados con destilerías autónomas que generan un volumen promedio de 12 L de vinaza por cada litro de alcohol producido. Este efluente ácido (pH ̴ 4,2) de carga orgánica y salinidad elevada se acumula en los ingenios tucumanos en piletones a cielo abierto hasta el límite de su capacidad, representando un peligro potencial para las cuencas hidrográficas aledañas en caso de derrames accidentales producidos, sobre todo, en las épocas de lluvia. Ciertas tecnologías basadas en el tratamiento microbiológico de vinaza pueden ser aplicadas con el propósito de neutralizar su pH y reducir la materia orgánica, mitigando su impacto ambiental en caso de derrames accidentales. En base a estos antecedentes, el objetivo del presente trabajo fue evaluar el uso potencial de dos cepas nativas de hongos filamentosos aisladas de un suelo de la provincia de Tucumán para el tratamiento de vinaza de caña de azúcar.Ambas cepas, denominadas V1 y V2, se cultivaron por 72 h en concentraciones crecientes de vinaza (10−70%) para seleccionar la máxima concentración tolerada en base a la biomasa microbiana. Seguidamente, se evaluó la cinética de crecimiento de cada cepa cultivada durante 8 días en la concentración de vinaza seleccionada, con el propósito de detectar el inicio de la fase estacionaria y las variaciones del pH asociadas al crecimiento. Una vez neutralizado el pH, se recogieron los sobrenadantes de cultivo para determinar salinidad, demanda biológica de oxígeno (DBO), nitrógeno de kjeldahl (NTK) y concentración de potasio, empleando una muestra de vinaza sin inocular como control abiótico (CA) del ensayo. El máximo crecimiento para ambas cepas se detectó usando vinaza del 60%, con un valor promedio de biomasa de 1,70 ± 0,01 g/L. La cinética de crecimiento en vinaza al 60% demostró que el inicio de la fase estacionaria se produce al 4th día de cultivo alcanzando una biomasa de 3,50 y 3,93 g/L para V1 y V2, respectivamente. Por otro lado, ambas cepas lograron neutralizar el pH luego de 6 días de cultivo. En este punto, el análisis fisicoquímico de los sobrenadantes obtenidos a partir de V1 y V2 no revelaron diferencias significativas en la conductividad con respecto al CA (7,5 dS/m). Sin embargo, en ambos sobrenadantes se detectó una remoción significativa de la DBO con valores del 46−49%. En cuanto al NTK (185 mg/L), este parámetro disminuyó en un 60 y 91% luego del tratamiento con V1 y V2, respectivamente. Por último, solo un 11% del potasio presente en la vinaza fue removido por ambas cepas. En efecto, se sabe que la remoción efectiva de potasio se consigue mediante la aplicación de procesos anaeróbicos. Los resultados presentados en este estudio demuestran el potencial de dos cepas nativas de hongos filamentosos para remover un elevado porcentaje de la materia orgánica de la vinaza y neutralizar su pH en solo 6 días de tratamiento. Por lo tanto, ambas cepas se proyectan como posibles agentes de biorremediación de un efluente de importancia regional derivado de la industria sucro-alcoholera.