Depósito Legal ppi 201502ZU4668
Vol. 27, No 1, 2
Enero - Junio 2019
An International Refereed Scientic Journal
of the Facultad Experimental de Ciencias
at the Universidad del Zulia
Esta publicación cientíca en
formato digital es continuidad
de la revista impresa
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ISSN: 1315-2076
Scientic Journal from the Experimental Faculty of Sciences,
at the Universidad del Zulia Volume 27 Especial N° 1, 2, Enero - Junio 2019
CIENCIA 27 (1,2), 5 - 13, 2019
Maracaibo, Venezuela
Caracterización sicoquímica y microbiológica de una fosa petrolera
del estado Zulia, Venezuela
Laugeny Díaz-Borrego
1(*)
, Beltrán Briceño
1
, Roberta Mora
1
, Alexandra Vera
1
, Nestor
Rosales
1
, Lenin González
2
, Julio Marín
3
, Cateryna Aiello-Mazzarri
4
, Ever Morales
1
1
Laboratorio de Microorganismos Fotosintéticos, Departamento de Biología, Facultad Experimental de
Ciencias, Universidad del Zulia.
2
Laboratorio de Genética y Biología Molecular, Departamento de Biología, Facultad Experimental de Ciencias,
Universidad del Zulia.
3
Departamento de Ingeniería Sanitaria Ambiental (DISA), Facultad de Ingeniería.
4
Laboratorio de Fermentaciones Microbianas, Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería,
Universidad del Zulia.
e-mail: laugenydiaz221172@gmail.com
* Autor para la correspondencia.
Recibido: 16-01-2019 Aceptado: 22-02-2019
Resumen
Las fosas petroleras son excavaciones de terreno con diseños decientes que se utilizan para almacenar
desechos peligrosos, los cuales se pueden ltrar al ambiente causando graves daños al ecosistema. Son
consideradas un ambiente hostil para la vida por los compuestos tóxicos que poseen, aunque existen
comunidades microbianas que se adaptan a este ambiente y pueden ser utilizadas para su recuperación. En este
trabajo se caracterizaron sicoquímica y microbiológicamente muestras de agua, sedimento y petróleo de una
fosa petrolera del estado Zulia, Venezuela, mediante técnicas estandarizadas de laboratorio. El agua presentó
las siguientes características sicoquímicas: temperatura: (30±2)ºC, pH: 5,10-5,90, alcalinidad total:8,00 mg
CaCO
3
/L, Salinidad: 0 UPS, DBO5,20: <0,10 mg/L, DQO: 184,6-215,4 mg/L, oxígeno disuelto: 8,00-8,97 mg/L,
SST: 61-235, SSV: 35-47 mg/L, nitritos: <0.0020, nitratos: <0,025 mg/L, NTK: 2,78-5,57 mg/L, ortofosfatos:
<0,15 mg/L, fósforo total: 0,47-0,74 mg/L, TPH: 673,4-821,7 mg/L, saturados: 86,73%, aromáticos, resinas
y asfaltenos: <4,5%, Ni y V: <0,02 mg/L. El sedimento presentó materia orgánica: (4,09 ± 0,95)%, NTK:
(728,33 ± 45,25) mg/Kg, fósforo total: (40,37 ± 11,80) mg/Kg, crudo en sedimento: (13,05 ± 0,75)%, saturados:
48,5%, aromáticos: 33,5%, resinas: 6,5% y asfaltenos: 11,5%. En el crudo se determinaron: saturados: 48,1%,
aromáticos: 23,6%, resinas: 19,4% y asfaltenos: 8,9%. Se cuanticaron las poblaciones microbianas obteniendo:
(4,15 ± 1,43) x 10
6
org/mL de microorganismos fotosintéticos (microalgas y cianobacterias), (2,71 ± 0,49) x 10
7
UFC/mL de hongos en agua petrolizada y de (2,25 ± 0,24) x 10
6
UFC/g en sedimento, (2,09 ± 1,50) x 10
1
org/
mL de rotíferos en el agua y una población bacteriana de (2,45 ± 0,34) x 10
5
UFC/ml en agua petrolizada y de
(2,83 ± 0,26) x 10
5
UFC/g en sedimento. Se concluye que a pesar de que en la fosa petrolera se presentaron
condiciones sicoquímicas como pH ácido en el agua, baja concentración de nutrientes y de materia orgánica,
y alta concentración de hidrocarburos, se encontraron poblaciones microbianas adaptadas a estas condiciones
que podrían emplearse como biocatalizadores para la biorremediación de la fosa petrolera.
Palabras clave: Características sicoquímicas, bacterias, hongos, microalgas, rotíferos, fosa petrolera.
DOI: https://www.doi.org/10.5281/zenodo.5592942
6 Caracterización sicoquímica y microbiológica de una fosa petrolera...
Scientic Journal from the Experimental Faculty of Sciences,
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Introducción
En la industria petrolera venezolana, al igual que
en el resto del mundo, constantemente se producen
desechos, cuyo destino debe ser rápidamente
ubicado. Como una solución expedita para la
descarga se desechos, desde hace mucho tiempo han
sido creadas las fosas petroleras, que no son más
que grandes excavaciones en el terreno con diseños
decientes, ocasionando que metales pesados,
hidrocarburos y sales depositados en éstas, puedan
ltrarse hacia el ambiente conllevando a grandes
problemas por la contaminación de acuíferos (1).
Las fosas poseen unas condiciones y propiedades
sicoquímicas con características conspicuas, que
permiten considerarse un ecosistema en el que
ocurren interacciones muy particulares, puesto que
es considerado un ambiente extremo. Por lo tanto,
se presume que los organismos que allí habitan han
logrado adaptarse a elevadas concentraciones de
petróleo, y a otros compuestos complejos y tóxicos;
constituyéndose una comunidad capaz de degradar
hidrocarburos y otros contaminantes, ideal para
recuperar la fosa por ser producto propio del
ambiente impactado (2).
En Venezuela se han realizado varios
trabajos sobre la caracterización sicoquímica y
microbiológica de diversos ambientes contaminados
por actividad petrolera, pero en el caso de las fosas
petroleras estas investigaciones son escasas o poco
accesibles. Por lo que el objetivo del trabajo es
caracterizar sicoquímica y microbiológicamente
muestras de agua, sedimento y petróleo crudo
provenientes de una fosa petrolera venezolana.
Materiales y métodos
Toma de las muestras
Se realizaron dos muestreos del agua, sedimento
y petróleo de una fosa petrolera ubicada en la Costa
Oriental del Lago de Maracaibo, Venezuela, en
las coordenadas N 10° 17´ 52´´ y W 71° 20´ 38´´,
a una altura de 20 msnm. La fosa presentó forma
rectangular y agua oscura más bien iridiscente con
tonalidad verdosa por la presencia de microalgas
en la supercie. Midió aproximadamente 3 m de
ancho por 3 m de largo y 1, 28 m de profundidad. La
columna de agua fue de 81 cm y la capa de sedimento
de unos 30 cm. Estaba rodeada de una vegetación
escasa representada por miembros de las Familias
Poaceae, Pasioraceae y Ciperaceae.
Durante cada muestreo se colectaron tres
muestras de agua (aproximadamente 10 L), tres de
Physicochemical and microbial characterization of an oil pit from Zulia state,
Venezuela
Abstract
Oil pits are poorly designed soil excavations used to store hazardous wastes, which can leak into the
environment causing serious damage to the ecosystem. They are considered a hostile environment for life due
to the toxic compounds they possess, but there are microbial communities that adapt to this environment
and can be used for their recovery. In this work, samples of water, sediment and oil from an oil well in the
state of Zulia, Venezuela, were characterized physicochemically and microbiologically using standardized
laboratory techniques. The water presented the following physicochemical characteristics: temperature: (30
± 2)ºC, pH: 5.10-5.90, total alkalinity: 8.00 mg CaCO
3
/ L, Salinity: 0 UPS, BOD5.20: <0.10 mg/L, COD:
184.6-215.4 mg/L, dissolved oxygen: 8.00-8.97 mg/L, SST: 61-235 mg/L, SSV: 35-47 mg/L, nitrites: <0.0020,
nitrates: <0.025 mg/L, NTK: 2.78-5.57 mg/L, orthophosphates: <0.15 mg/L, total phosphorus: 0.47-0.74
mg/L, HTP: 673.4- 821.7 mg/L, saturated: 86.73%, aromatics, resins and asphaltenes: <4.5%, Ni and V: <0.02
mg/L. The sediment presented organic matter: (4.09 ± 0.95)%, NTK: 728.33 ± 45.25 mg/Kg, total phosphorus:
40.37 ± 11.80 mg/Kg, crude in sediment: 13.05 ± 0.75%, saturated: 48.5%, aromatic: 33.5%, resins: 6.5% and
asphaltenes: 11.5%. In crude oil, the following were determined: saturated: 48.1%, aromatic: 23.6%, resins:
19.4%, and asphaltenes: 8.9%. Microbial populations were quantied obtaining: (4.15 ± 1.43) x 10
6
org/mL
of photosynthetic microorganisms (microalgae and cyanobacteria), (2.71 ± 0.49) x 107 CFU/mL of fungi in
petrolized water and (2.25 ± 0.24) x 10
6
CFU/g in sediment, (2.09 ± 1.50) x 10
1
org/mL of rotifers in water
and a bacterial population of (2.45 ± 0.34) x 10
5
CFU/mL in petrolized water and (2.83 ± 0.26) x 10
5
CFU/g in
sediment. It is concluded that despite the fact that physicochemical conditions such as acidic pH in the water,
low concentration of nutrients and organic matter, and high concentration of hydrocarbons were present in the
oil well, microbial populations adapted to these conditions were found that could be used as biocatalysts for the
bioremediation of the oil well.
Keywords: Physicochemical characteristics, bacteria, fungi, microalgae, rotifers, oil pit.
7Díaz-Borrego et. al.,/ Ciencia Vol. 27, Número Especial (2019) 5-13
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sedimento (aproximadamente 1 Kg) y petróleo crudo
(aproximadamente 0,5 Kg), en tres puntos de la fosa.
Las muestras de agua se colectaron manualmente
en envases de vidrio estériles con capacidad de 2
L en la supercie (zona fótica) del cuerpo de agua
abarcando unos 20 cm de profundidad (3). Cuando
fue necesario se empleó un captador (envase plástico)
previamente desinfectado con hipoclorito de sodio
(5% v/v) sujetado a un cordel (3). Las muestras de
sedimento y petróleo crudo se captaron mediante
un tubo de polietileno de 2,5 pulgadas, previamente
desinfectado con hipoclorito de sodio (5% v/v). En
cada punto se tomaron las muestras, realizando
vacío en el extremo opuesto, y se colocaron en
bolsas con cierre hermético (3). Posteriormente,
las muestras se trasladaron en refrigeración (cava
con hielo) al laboratorio para su análisis inmediato
(4). Para la colecta de la ora de microorganismos
fotosintéticos, se utilizaron frascos ámbar de 250
mL adicionando unas gotas de lugol acético, para
preservar el toplancton y formol al 40% para jar
el zooplancton presente en las muestras de agua
colectada (5).
Análisis sicoquímico de las muestras
A las muestras de agua se les determinó in
situ pH (potenciómetro Orion 3 Star, Fisher
Electron Corportation), temperatura (termómetro
convencional de mercurio de 0,1° C de precisión) y
salinidad (salinómetro-refractómetro C-1, modelo
SZJ-S) (3). Los análisis sicoquímicos se realizaron
según el Standard Methods (6) y la ASTM (7, 8, 9).
Las muestras frescas se utilizaron para determinar
oxígeno disuelto (método 4500 O), alcalinidad
total (método 2320) concentración de nitrógeno
total Kjeldahl (NTK) (método N-total 4500 N-org),
nitratos (método N-NO
3
- 4500-NO
3
-B), nitritos
(método N-NO
2
- 4500-NO
2
-B), ortofosfatos
(método 4500-P A, C y E), fósforo total (método
4500-P-B-C), sólidos suspendidos totales (SST)
(método 2540-D) y volátiles (SSV) (método 2540
E), demanda bioquímica de oxígeno (DBO
5
,20)
(método 5210-B), demanda química de oxígeno
(DQO) (método 5210-B), así como los metales
níquel (Ni) y Vanadio (V) (método ASTM D5863-
00a) (9). Parte de las muestras de agua se jaron
con HCl concentrado y se les practicaron análisis de
hidrocarburos totales del petróleo (TPH) (método
5520-B) y de las fracciones de hidrocarburos:
saturados, aromáticos, resinas y asfaltenos (SARA)
(método ASTM D-2007-03) (7). En sedimento se
determinó materia orgánica (método ASTM D2974-
00) (8), porcentaje de crudo, fósforo total (método
4500-P.E), NTK (método 4500-Norg) y SARA
(método ASTM D-2007-03) (6, 7). Mientras que,
en el petróleo crudo se determinaron las fracciones
de hidrocarburos (SARA) que lo componen
(método ASTM D-2007-03) (7). Todos los reactivos
utilizados para los análisis de laboratorio fueron de
grado analítico y las soluciones fueron preparadas
con agua destilada-desionizada (10).
Análisis microbiológico de las muestras
Se cuanticaron las bacterias presentes en las
muestras de agua y sedimento por la técnica de
recuento en placas, realizando diluciones seriadas
en solución salina siológica y sembrando en placas
de agar tripticasa de soya (TSA) (método 9215C)
(6) y en agar medio mínimo mineral (MMM)
con queroseno al 1% como sustrato modelo de
biodegradación. El MMM contenía (g/L): NH4Cl
1,2 g; KNO3 2,4 g; CaCl2.2H2O 0,00067 g; Na2SO4
2,4 g; MgSO4.7H2O 2,04 g; K2HPO4.3H2O 0,65
g; KH2PO4.3H2O 0,5 g; FeSO4.7H2O 0,02 g (11).
Se seleccionó aproximadamente el 10% de las
colonias aisladas para realizar la caracterización
macroscópica y microscópica (tinción de Gram).
Las pruebas bioquímicas, se realizaron siguiendo las
indicaciones de los manuales para la identicación
bacteriana (4, 12) y de los programas ABIS online
versión 12.8 y Microrao Online Web Server. Se
realizaron las siguientes pruebas a las cepas
bacterianas aisladas: tinción de Gram, tinción
de esporas, fermentación de azúcares (agar TSI),
prueba de oxidación-fermentación de la glucosa
(OF glucosa), producción de catalasa, producción de
oxidasa, crecimiento en agar McConkey, reducción
de nitratos, pruebas IMVIC: producción de indol,
rojo metilo, Voges Proskauer y utilización del
citrato, fenilalanina desaminasa, reacción de ureasa,
degradación de azúcares: manitol, lactosa, glucosa,
sacarosa, xilosa, sorbitol, galactosa, maltosa,
fructosa, manosa, arabinosa, ranosa y trehalosa;
decarboxilación de aminoácidos: ornitina, lisina y
arginina, crecimiento en NaCl al 7,5%, hidrólisis de
la esculina, crecimiento en caldo KCN, producción
de pigmentos y motilidad (4, 12). Se dispuso de un
stock de las cepas bacterianas en agar conservación,
en tubos de agar MMM + queroseno 1,0% y
congeladas a -20°C en tubos eppendorf con caldo
nutritivo y glicerol al 20%, a cada cepa se le asignó un
código y se depositaron en el cepario del Laboratorio
de Microorganismos Fotosintéticos de la Facultad
Experimental de Ciencias de la Universidad del
Zulia, con la nalidad de tener cepas de referencia.
Se realizó el recuento de hongos, mohos
y levaduras de la misma forma respecto a las
bacterias, pero en placas de agar papa dextrosa
(PDA) (13). Luego se hicieron repiques de las
colonias aisladas en PDA y en agar extracto de malta
(EMA) para observar las características macro y
microscópicas de los aislados, después de tres días
de incubación a (30 ± 2)º C. Para la identicación
de los especímenes, se hicieron observaciones
8 Caracterización sicoquímica y microbiológica de una fosa petrolera...
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de la apariencia de la colonia y observaciones
microscópicas del micelio mediante tinción con azul
de algodón, y a través de claves taxonómicas (13).
Las cepas fúngicas aisladas se mantuvieron en tubos
con PDA en bisel, realizando repiques cada dos
meses para mantenerlos viables.
Se determinó la densidad celular (cel/mL) del
toplancton en las muestras de agua fresca y en
las muestras jadas con lugol acético, mediante
recuento directo al microscopio óptico en cámara
Neubaüer (5) y a través de claves taxonómicas
(pictóricas y dicotómicas) se logró la identicación
de las mismas (14). Las bacterias asociadas a las
microalgas se aislaron en placas de agar nutritivo y
se preservaron en agar conservación y congeladas
a -20°C en tubos eppendorf con caldo nutritivo y
glicerol al 20%.
El zooplancton se cuanticó por recuento
directo al microscopio en cámara Sedgwick-
Rafter, estimando el número de organismos, estos
especímenes fueron identicados mediante claves
taxonómicas (15).
Resultados y discusión
Las muestras petrolizadas (Tablas 1 y 2)
mostraron una alta carga de hidrocarburos (673,4-
821,7 mg/L en agua de la fosa), baja concentración
de materia orgánica biodegradable (DBO5,20
<0,10 mg/L), de nutrientes (nitratos <0,025 mg/L,
nitritos <0,002 mg/L, fósforo total 0,47-0,74 mg/L,
ortofosfatos <0,15 mg/L), y pH ácido (5,10-5,90)
que pueden afectar el tratamiento biológico. Sin
embargo, la temperatura en el rango mesólo (30
± 2)ºC y la baja salinidad (0 UPS) pueden favorecer
el crecimiento microbiano (16, 17). Las fracciones
de hidrocarburos en el crudo (48,1% de saturados,
23,6% de aromáticos, 19,4% de resinas y 8,9% de
asfaltenos) indican que se trata de un petróleo
de mediano a liviano, con elevado porcentaje de
hidrocarburos saturados y aromáticos (7). La Ley
Venezolana establece en su Gaceta Ocial Nº5.212
del año 1998 (18), sobre las normas para el control de
la recuperación de materiales peligrosos y el manejo
de los desechos peligrosos, en las que se establece
que el euente debe contener < 20 mg/L de TPH
para que pueda ser destinado a vertedero. Por tanto,
el sistema de biorremediación que se implemente
en la fosa petrolera, debe tratar de reducir los
hidrocarburos hasta niveles no tóxicos para la biota,
permisibles por la normativa venezolana.
Tabla 1. Análisis sicoquímicos de las
muestras de agua de la fosa petrolera
Parámetro Rango
Temperatura 30±2º C
pH 5,10-5,90
Alcalinidad total (mgCaCO
3
/L) 8,00
Salinidad (UPS) 0,00
DBO
5-20
(mg/L) <0,10
DQO (mg/L) 184,6-215,4
Oxígeno Disuelto (mg/L) 8,00-8,97
SST (mg/L) 61-235
SSV (mg/L) 35-47
Nitritos (mg/L) <0,002
Nitratos (mg/L) <0,025
Nitrógeno total-Kjeldahl (mg/L) 2,78-5,57
Ortofosfatos (mg/L) <0,15
Fósforo total
(mg/L) 0,47-0,74
TPH (mg/L) 673,4-821,7
SARA en agua petrolizada (%):
Saturados
Aromáticos, resinas y asfaltenos
86,73
<4,5
Ni y V (mg/L) <0,02
DBO: Demanda bioquímica de oxígeno, DQO: Demanda
química de oxígeno, SST: sólidos suspendidos totales,
SSV: sólidos suspendidos volátiles, TPH (siglas en
inglés): Hidrocarburos Totales del Petróleo, SARA:
saturados, aromáticos, resinas y asfaltenos.
Tabla 2. Análisis sicoquímicos de las
muestras de sedimento y crudo de la fosa
petrolera
Parámetro
Media
aritmética
Materia orgánica (%) 4,09±0,95
Nitrógeno total Kjeldahl (mg/Kg) 728,33±45,25
Fósforo total (mg/Kg) 40,77±11,18
Crudo en sedimento (%) 13,05±0,75
SARA en sedimento (%):
Saturados
Aromáticos
Resinas
Asfaltenos
48,5
33,5
6,5
11,5%
SARA del crudo (%):
Saturados
Aromáticos
Resinas
Asfaltenos
48,1
23,6
19,4
8,9
SARA: saturados, aromáticos, resinas y asfaltenos.
9Díaz-Borrego et. al.,/ Ciencia Vol. 27, Número Especial (2019) 5-13
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En el agua petrolizada se caracterizaron varios
grupos microbianos heterótrofos y fotosintéticos
(Tabla 3), que estuvieron presentes aun cuando
los análisis de nutrientes realizados no mostraron
suciencia de los mismos, como para estimular
la abundancia de estos microorganismos. Los
recuentos de hongos [(2,71 ± 0,49) x 10
7
UFC/mL
en agua y (2,25 ± 0,24) x 10
6
UFC/g en sedimento)
y de bacterias (2,45 ± 0,34) x 10
5
UFC/ml en agua y
(2,83 ± 0,26) x 10
5
UFC/g en sedimento] (Tabla 3),
se comparan a los estimados por Itah y Essien, (19)
en Nigeria, en microorganismos biodegradadores
de alquitrán; aunque la población bacteriana fue
menor a la reportada por León et al. (20) en la Faja
Petrolífera del Orinoco en Venezuela.
Tabla 3. Microalgas, cianobacterias, bacterias fotosintéticas, bacterias heterótrofas y
hongos en sedimento*, agua y crudo** del pozo petrolero.
Grupo Miembros representativos Población
Microorganismos
fotosintéticos
Chlorella sp, Coenochloris sp, Chlorococcum sp,
Scenedesmus sp, Chlamydomonas, Trachelomonas
sp., Lepocinclis sp., Oscillatoria sp, Euglena sp
**, , Leptolynbya sp **, Anabaena sp **, bacterias
fotosintéticas no identicadas
4,15±1,43x10
6
org/mL
Hongos Deuteromicetos (Aspergillus avus y Penicillium sp.)
2,71±0,49x10
7
UFC/mL
2,25±0,24x10
6
UFC/g*
Rotíferos Macrotrachela quadricornifera y Euchlanis dilatata 2,09±1,50x10
1
org/mL
Bacterias
£
Bacilos Gram (+) (11 cepas)
Bacilos Gram (-) (20 cepas)
Flavobacterium aquatile**
Vibrio metschnikovii**
Moraxella osloensis**
2,45±0,34x10
5
UFC/mL
2,83±0,26x10
5
UFC/g*
£Sólo se hace referencia a las bacterias asociadas al petróleo crudo.
La escasez de cianobacterias en las muestras de
agua petrolizada puede deberse al pH ácido, puesto
que estos microorganismos requieren de pH alcalino
para su crecimiento (21). Se obtuvo especies de
Oscillatoria sp., Anabaena sp. y Leptolynbya sp., la
primera en muestras de agua petrolizada y las otras
dos asociadas al crudo. Tanto Oscillatoria sp. como
Anabaena sp. han sido reportadas en fosas petroleras
de Venezuela (22). Varios trabajos han evaluado
la eciencia de biodegradación de hidrocarburos
en agua y sedimento contaminados por acción de
cianobacterias (23, 24). Las microalgas observadas:
Chlorella sp., Coenochloris sp., Chlamydomonas
sp., Chlorococcum sp. y Scenedesmus sp. (División
Chlorophyta), también han sido referidas por su
participación en la remoción de hidrocarburos
aromáticos y en estudios de totoxicidad a partir
de diferentes fuentes (25, 26, 27). Las euglenotas,
Euglena sp., Lepocinclis sp. y Trachelomonas sp.,
se han empleado en estudios sobre totoxicidad con
hidrocarburos aromáticos y con metales pesados
(28, 29).
En la Tabla 3 puede observarse que los recuentos
fúngicos superaron a los bacterianos en las muestras,
lo que puede deberse al pH ácido que favorece el
desarrollo de los hongos (13). Sin embargo, a pesar de
la mayor abundancia, se observó un menor número
de especies. Solo se aislaron dos cepas: Penicillium
sp. y Aspergillus avus (Phylum Ascomycota, Clase
Eurotiomycetidae, Familia Trichocomaceae). Varios
trabajos han reportado a Aspergillus avus con alto
potencial biorremediador al degradar hidrocarburos
aromáticos (30) y hexadecano en consorcio con
Bacillus cereus (31). También se ha señalado a
Penicillium CHY-2 con acción degradativa de
alifáticos e hidrocarburos poliaromáticos (32).
En la Bahía de Amuay (Venezuela), se logró el
aislamiento de cepas de Aspergillus avus y A.
niger con capacidad de remoción de hidrocarburos
poliaromáticos del 70-80% de 1 a 3 meses y del 100%
en un año (33). Un estudio de meta-análisis sobre
la biodiversidad y potencial hidrocarbonoclástico
de hongos aislados de crudos y sus derivados,
demostró que Aspergillus es uno de los géneros más
frecuentemente aislados (17%), con capacidad de
remoción de hidrocarburos del 52% (34).
En la fosa petrolera se observaron miembros del
Phylum Rotifera: Macrotrachela quadricornifera
y Euchlanis dilatata como parte del zooplancton,
lo cual apunta al establecimiento de productividad
secundaria en ese ambiente. Se ha evaluado el
efecto de hidrocarburos poliaromáticos como el
benzo [a] pireno en comunidades zooplanctónicas
de ecosistemas acuáticos (35) y se han identicado
10 Caracterización sicoquímica y microbiológica de una fosa petrolera...
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genes del citocromo P
450
como respuesta de
Brachionus (modelo de rotíferos) a la exposición al
benzo [a] pireno (36).
De las 31 cepas bacterianas aisladas 22, (70,96%)
provinieron del agua petrolizada y 9 (29,04%)
del sedimento, con predominio de bacilos Gram
negativos en agua y de bacilos Gram positivos
en sedimento, lo que puede relacionarse con
la mayor carga de hidrocarburos en sedimento
(Tabla 2). El sedimento parece condicionar el
desarrollo de bacterias esporuladas capaces de
resistir a condiciones ambientales adversas (17),
desplazando competitivamente al resto de la
microora bacteriana Gram negativa. En tanques
de almacenamiento de combustible diesel también
se ha observado el predominio de bacterias Gram
positivas (91,3%) sobre las Gram negativas (7,3%)
(37). En Campo Moga, estado Zulia (Venezuela)
se logró el aislamiento de siete cepas bacterianas
(seis bacilos Gram negativos y un bacilo Gram
positivo) que conformaron un cultivo mixto para
la biorremediación del suelo contaminado con
petróleo, obteniendo remociones de hasta el 90% de
los hidrocarburos (38).
Las 15 especies bacterianas aisladas a partir de
muestras de agua y sedimento de la fosa petrolera
se encontraron repartidas en 10 géneros bacterianos
diferentes. La presencia de enterobacterias:
Enterobacter absuriae y Butiauxella agrestis
(12,90%), Pantoea agglomerans y Yersinia rodhei
(3,22%) en la fosa petrolera indican contaminación
fecal (17), lo que puede atribuirse a descarga de
materia fecal por la avifauna o por la actividad
ganadera de la zona. En la faja petrolífera del
Orinoco (Venezuela) también se aislaron los géneros
Enterobacter (50%) y Pantoea (14,29%), entre otros,
como potenciales biorremediadores de desechos
petrolizados de la zona (20). Enterobacter absuriae
se ha reportado como productora de biosurfactantes
ramnolípidos que solubilizan el fenantreno (39).
Por su parte, Yersinia se ha registrado como
degradadora de diesel (40) y Pantoea como
productora de surfactantes durante el crecimiento
en hidrocarburos (41). Buttiauxella agrestis estuvo
presente en un 12,90% de los aislados, y también
se ha recuperado de suelos contaminados con
aceite de turbina (42). De la familia Vibrionaceae
se aisló la especie Vibrio metscnhikovii tanto
de muestras de agua (6,45%) como asociada al
crudo. Esta especie se ha reportado en un euente
proveniente de una industria fármaco-química
(43), con alta capacidad de remoción de materia
orgánica y de color del euente; otras especies de
Vibrio han realizado la degradación completa de
ciertas fracciones de crudo (44) y de diesel en suelos
contaminados (45). Como miembros de la Familia
Moraxellaceae se obtuvieron las especies Moraxella
ovis y M. osloensis (3,22%, respectivamente) a
partir del agua petrolizada, además, esta última
especie también se aisló del crudo. Esta bacteria
se ha encontrado como degradadora de diesel en
suelos contaminados (45). Se aisló Burkholderia
mallei a partir del agua petrolizada (6,45%).
Varios trabajos señalan al género Burkholderia
(Familia Burkholderiaceae) en la biodegradación
de diversos hidrocarburos aromáticos a partir de
diesel (46) y de crudo proveniente de renerías
petroleras con suelo salino (47). De las muestras
de agua se obtuvo un aislamiento (3,22%) de
Pseudomonas aeruginosa. Se han reportado cepas
de Pseudomonas aeruginosa aisladas de sedimento
marino como biodegradadoras de fracciones de
alcanos contenidos en el petróleo crudo (48),
con capacidad de decolorar el 2,6 diclorofenol
indofenol y de biodegradar paranas presentes en el
petróleo crudo (49). Asimismo, se aisló una cepa de
Pseudomonas stutzeri (3,22%) de la fosa petrolera.
Esta cepa se ha aislado se suelos contaminados con
petróleo y se ha reportado como biodegradadora
de derivados alquilo de hidrocarburos aromáticos
(ilbutilbenceno, sec-butilbenceno, ter-butilbenceno
e iso-butilbenceno) en presencia de surfactantes
tipo ramnolípidos (50) y también como una
potente degradadora de fenantreno a elevadas
concentraciones (51). De las cepas bacterianas
asociadas al crudo, Flavobacterium aquatile
(Familia Flavobacteriaceae) ha sido reportada como
biodegradadora de hidrocarburos en tratamientos
a gran escala de aguas subterráneas contaminadas
con hidrocarburos, siendo el género dominante
(41%) entre otras bacterias (52). Por su parte, la
cepa de Chromobacterium violaceum (Familia
Neisseriaceae) que se aisló a partir de muestras de
agua y de sedimento del pozo petrolero (6,45%), se
ha encontrado relacionada con la biodegradación
de diferentes compuestos hidrocarbonados como el
alquitrán (19) y también en la biolixiviación de oro
a partir de desechos electrónicos (53). Las bacterias
Gram positivas predominantes pertenecieron al
género Bacillus, De las especies encontradas solo
en sedimento están: B. coagulans con el mayor
número de aislamientos (19,35%), B. circulans,
B. licheniformis (6,45%) y B. subtilis (3,22%).
Varios trabajos han indicado la participación de
especies de Bacillus en la degradación de diversidad
de contaminantes petrolizados como n-alcanos
de cadena larga (54), hidrocarburos clorados
bajo condiciones salinas (55) e hidrocarburos
poliaromáticos como el acenaftileno, el acenafteno
y el indeno pireno (56).
Conclusiones
Las poblaciones microbianas caracterizadas
en este trabajo parecen estar adaptadas a las
condiciones sicoquímicas de la fosa petrolera
11Díaz-Borrego et. al.,/ Ciencia Vol. 27, Número Especial (2019) 5-13
Scientic Journal from the Experimental Faculty of Sciences,
at the Universidad del Zulia Volume 27 Especial N° 1, 2, Enero - Junio 2019
de baja concentración de nutrientes, pH ácido del
agua, escasa materia orgánica y alta concentración
de hidrocarburos. Se logró el aislamiento de dos
especies fúngicas (Aspergillus avus y Penicillium
sp), 15 especies bacterianas (Enterobacter absuriae,
Pantoea agglomerans, Yersinia rodhei, Butiauxella
agrestis, Vibrio metscnhikovii, Moraxella ovis,
M. osloensis, Burkholderia mallei, Pseudomonas
aeruginosa, P. stutzeri, Flavobacterium aquatile,
Chromobacterium violaceum, Bacillus coagulans,
B. circulans y B. licheniformis), tres especies de
cianobacterias (Oscillatoria sp., Anabaena sp.
y, Leptolynbya sp.), ocho especies microalgales
(Chlorella sp., Coenochloris sp.,Scenedesmus sp. y
Chlamydomonas sp., Euglena sp., Lepocinclis sp.,
y Trachelomonas sp.) y dos especies de rotíferos
(Macrotrachela quadricornifera y Euchlanis
dilatata).
Los microorganismos aislados en este trabajo,
especialmente las bacterias, microalgas y los
hongos, pueden emplearse potencialmente como
biocatalizadores para la biorremediación de la fosa
petrolera.
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Esta revista fue editada en formato digital y publicada
en junio de 2019, por el Fondo Editorial Serbiluz,
Universidad del Zulia. Maracaibo-Venezuela
Vol.27 Nº1, 2