Evaluación de flóculos fúngicos de Aspergillus oryzae como herramienta biotecnológica para la remoción del herbicida 2,4-D de aguas residuales rurales

Abstract

La creciente industrialización y urbanización de las sociedades modernas ha llevado a la contaminación generalizada de los ecosistemas con contaminantes peligrosos, como los pesticidas, entre los cuales se encuentra el herbicida ácido 2,4-diclorofenoxiacético. Este tipo de contaminantes puede llegar al medio ambiente debido a una gestión incorrecta de las aguas residuales agrícolas o rurales. Se ha demostrado con éxito que la aplicación de flóculos fúngicos es eficaz en la eliminación de contaminantes orgánicos. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el rol de flóculos fúngicos de diferentes cepas de A. oryzae en el proceso de bioremoción del herbicida 2,4-D de aguas residuales rurales. Para esto, se inoculó 2 mL de una suspensión de conidios (1 x10 exp 6 conidios/mL) de A. oryzae RCA2, RCA4, RCA5 y RCA10 en medios sintéticos de aguas residuales para la producción de flóculos fúngicos. Los mismos fueron utilizados como inóculos en aguas residuales rurales naturales y estériles (calor húmedo: 121°C, 1 atm, 15 min) contaminadas con 2,4-D (1, 2.5 y 5 mmol L-1), y fueron incubados durante 21 días, a 135 rpm y a 25°C. Se evaluó la remoción del herbicida y la presencia de 2,4-DCP, el principal metabolito intermedio de la degradación de 2,4-D mediante UV-HPLC y espectrometría de masas (UHPLC- ESI (+) – QqQ (MS/MS)). Al final de los ensayos de remoción (21 días), se midió la biomasa fúngica húmeda de las cuatro cepas. En aguas residuales rurales, las cepas de A. oryzae RCA2, RCA4 y RCA10 lograron porcentajes de remoción de 2,4-D superiores al 80% a los 7 días de incubación, tanto en condiciones estériles como no estériles, y en todas las concentraciones ensayadas (1, 2.5 y 5 mmol L⁻¹). A los 14 días, se alcanzó la remoción completa (100%) del herbicida en todas las condiciones experimentales. Por otro lado, la cepa RCA5 alcanzó porcentajes de remoción del 68% y 69% en presencia de 2.5 y 5 mmol L⁻¹ de 2,4-D, respectivamente, a los 21 días de incubación. Al finalizar los ensayos, se registró un incremento significativo en la biomasa fúngica húmeda, entre el 100% y el 200%, en todas las cepas, lo que indicaría una adecuada adaptación y desarrollo en la matriz de aguas residuales. Estos son los primeros hallazgos sobre la capacidad de los flóculos fúngicos de A. oryzae para eliminar 2,4-D de aguas residuales rurales, y sugieren que podrían ser candidatos prometedores para descontaminar aguas residuales que contengan este herbicida mediante bioaugmentación. La integración de flóculos miceliales en sistemas de biorremediación presenta una alternativa sostenible a los métodos de tratamiento convencionales.