MICROORGANISMOS CAPACES DE HIDROLIZAR LÍPIDOS Y SU UTILIZACIÓN EN DEPURACIÓN DE AGUAS.

Microorganismos capaces de hidrolizar lípidos y su utilización en depuración de aguas.



Se ha aislado e identificado una cepa de Pseudomonas fluorescens con actividad lipídica y proteolítica, capaz de formar biopelículas sobre soportes plásticos y resistente a lejía y detergentes, útil en la depuración de aguas residuales urbanas, industriales y agrícolas.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201130630.

Solicitante: BIO-ILIBERIS Research and Development S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: SOLANO PARADA,JENNIFER, ROCA HERNÁNDEZ,Amalia.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C02F3/34 QUIMICA; METALURGIA.C02 TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS.C02F TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS (procedimientos para transformar las sustancias químicas nocivas en inocuas o menos perjudiciales, efectuando un cambio químico en las sustancias A62D 3/00; separación, tanques de sedimentación o dispositivos de filtro  B01D; disposiciones relativas a las instalaciones para el tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla en los buques, p. ej. para producir agua dulce, B63J; adición al agua de sustancias para impedir la corrosión C23F; tratamiento de líquidos contaminados por radiactividad G21F 9/04). › C02F 3/00 Tratamiento biológico del agua, agua residual o de alcantarilla. › caracterizado por los microorganismos utilizados.
  • C12N1/20 C […] › C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12N MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS CONTIENEN; PROPAGACION, CULTIVO O CONSERVACION DE MICROORGANISMOS; TECNICAS DE MUTACION O DE INGENIERIA GENETICA; MEDIOS DE CULTIVO (medios para ensayos microbiológicos C12Q 1/00). › C12N 1/00 Microorganismos, p.ej. protozoos; Composiciones que los contienen (preparaciones de uso médico que contienen material de protozoos, bacterias o virus A61K 35/66, de algas A61K 36/02, de hongos A61K 36/06; preparación de composiciones de uso médico que contienen antígenos o anticuerpos bacterianos, p. ej. vacunas bacterianas, A61K 39/00 ); Procesos de cultivo o conservación de microorganismos, o de composiciones que los contienen; Procesos de preparación o aislamiento de una composición que contiene un microorganismo; Sus medios de cultivo. › Bacterias; Sus medios de cultivo.
  • C12R1/39 C12 […] › C12R SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LAS SUBCLASES C12C - C12Q, RELATIVO A LOS MICROORGANISMOS.C12R 1/00 Microorganismos. › Pseudomonas fluorescens.

PDF original: ES-2390743_A1.pdf

 


Fragmento de la descripción:

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se relaciona con una cepa de Pseudomonas fluorescens con actividad lipídica y proteolítica, capaz de formar biopelículas sobre soportes plásticos y resistente a lejía y detergentes. También se relaciona con sus aplicaciones en la depuración de aguas residuales urbanas, industriales y agrícolas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La preservación del medio ambiente es de gran importancia para la humanidad y ha cobrado gran relevancia para los gobiernos en la última década. Una de las acciones para preservar el medio ambiente consiste en reemplazar una amplia serie de compuestos químicos empleados en diferentes procesos por enzimas microbianas, ya que éstas son biodegradables y por lo tanto tienen un menor impacto sobre el medio ambiente.

Entre las enzimas de interés industrial las lipasas y proteasas, entre otras, ocupan un lugar preferente debido a su estabilidad frente a disolventes orgánicos, su especificidad de sustrato y su enantioselectividad.

Las lipasas catalizan la hidrólisis de los lípidos liberando ácidos grasos y glicerol [Ferrato F, Carriere F, Sarda L, Verger R. (1997) A critical reevaluation ofthe phenomenon of interfacial activation. Method Enzymo. 286:327-347; Arpigny JL, Jaeger KE. (1999) Bacteriallipolytic enzymes: classification and properties. Biochem J 343:177-183], y las proteasas atacan los enlaces peptídicos degrando las proteínas [Rao MB, Tanksale AM, Ghatge MS, Deshpande VV. (1998) Molecular and biotechnological aspects ofmicrobial proteases. Microbiol Mol Biol Rev. 62:597-635].

El uso de estas enzimas en la industria es muy variado e incluyen la industria agroalimentaria, peletera, cosmética, farmacéutica, síntesis de edulcorantes, elaboración de detergentes, síntesis de biosurfactantes y tratamiento de aguas residuales.

Los procesos biológicos son predominantes en el tratamiento de aguas residuales domésticas e industriales. Las proteínas, polisacáridos y lípidos son uno de los mayores problemas en los vertidos urbanos e industriales. Esto es particularmente relevante en las empresas del sector agroindustrial, mataderos, hoteles y restaurantes, que generan residuos con grandes cantidades de grasas y aceites. La alta concentración de grasa causa a menudo problemas en los procesos de depuración del agua, ya que la grasa flota en la superficie del agua creando una capa que disminuye la transferencia de oxígeno y afecta los procesos aerobios. Por ello, es imprescindible hacer una separación previa de este tipo de compuestos. Frecuentemente la separación de grasas, aceites y proteínas se realiza mediante procesos físicos, entre los que se incluye la decantación; sin embargo, estos procesos requieren una recogida posterior de estos residuos lo que aumenta su coste.

La adición de lipasas de origen microbiano es una alternativa menos costosa, además de ser más eficaz y ecológica, ya que el proceso biológico convierte estos residuos en dióxido de carbono, agua y biomasa, la cual se puede reutilizar tras secado como enmendante orgánico [Bhumibhamon, A. Koprasertsak and S. Funthong. (2002) Biotreatment of high fat and oil wastewater by lipase producing microorganisms. Kasetsart J Nat Sci. 36: 261-267; Kaeberlein T, Lewis K, Epstein S. (2002) Isolating "uncultivable" microorganisms in a simulated natural environment. Science. 296:1127-1129].

Por lo tanto, existe en el estado de la técnica la necesidad de disponer de un método de tratamiento de aguas residuales que permita una fácil separación y/o eliminación de grasas, aceites y proteínas del agua a tratar, evitando el empleo del proceso físico de decantación y disminuyendo así el coste de todo el proceso.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

Los inventores han aislado y caracterizado un microorganismo de la especie Pseudomonas fluorescens, denominado P. fluorescens BIRD-4 y depositado en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) el 20 de enero de 2011 con número de acceso CECT 7850, que tiene capacidad de degradar lípidos y proteínas, lo que permite el empleo de dicho microorganismo en la eliminación de grasas y aceites, evitando así los inconvenientes asociados con el uso de técnicas físico-químicas en los procesos industriales que comprenden la eliminación de dichas grasas y aceites. Además, dicho microorganismo es capaz de formar una biopelícula sobre soportes sólidos, crecer en presencia de detergentes no iónicos y sobrevivir en presencia de hipoclorito sódico al 0, 1 %.

El aislamiento de un microorganismo como el proporcionado por esta invención [P. fluorescens BIRD-4 (CECT 7850) ] se llevó a cabo mediante el procedimiento descrito en los Ejemplos 1 y 2. Dicho microorganismo tiene actividad lipasa (Ejemplo 4) y proteasa (Ejemplo 6) así como capacidad para formar biopelículas sobre soportes sólidos (Ejemplo 3) y crecer en detergentes no iónicos (Ejemplo 5) y en presencia de concentraciones de lejía relativamente altas (Ejemplo 8) .

Por tanto, en un aspecto, la invención se relaciona con un microorganismo de la especie Pseudomonas jluorescens depositado en la Colección Española de Cultivos Tipo con número de acceso CECT 7850, que tiene la capacidad de hidrolizar lípidos y proteínas, o un mutante de dicho microorganismo que mantiene dicha capacidad de hidrolizar lípidos y proteínas.

En otro aspecto, la invención se relaciona con un cultivo biológicamente puro de un microorganismo según la invención.

En otro aspecto, la invención se relaciona con un soporte sólido activo que comprende un soporte sólido y un microorganismo según la invención.

En otro aspecto, la invención se relaciona con un procedimiento para la degradación microbiológica, en condiciones aeróbicas, de una grasa y/o un aceite en un medio acuoso, que comprende poner en contacto dicho medio acuoso que contiene una grasa y/o un aceite con un microorganismo o con un soporte sólido activo según la invención.

En otro aspecto, la invención se relaciona con un procedimiento para la degradación microbiológica, en condiciones aeróbicas, de una proteína en un medio acuoso, que comprende poner en contacto dicho medio acuoso que contiene una proteína con un microorganismo o con un soporte sólido activo según la invención.

En otro aspecto, la invención se relaciona con un procedimiento para la degradación microbiológica, en condiciones aeróbicas, de una grasa, un aceite y/o una proteína presente en un agua residual, que comprende:

añadir un microorganismo según la invención a dicho agua residual a tratar, y,

opcionalmente, repetir la aplicación de dicho microorganismo hasta la degradación

total o parcial de la grasa, aceite y/o proteína presente en el agua residual a tratar; o

alternativamente,

añadir dicho agua residual a tratar un cultivo de un microorganismo según la

invención, a una concentración de, al menos, 103 unidades formadoras de colonia (ufc)

por litro de agua residual a tratar; o alternativamente,

añadir a dicho agua residual a tratar un soporte sólido activo según la invención.

En otro aspecto, la invención se relaciona con un procedimiento para la formación de una biopelícula como monocultivo de un microorganismo, que comprende la aplicación de una cantidad eficaz de un microorganismo según la invención a un cultivo que contiene un soporte sólido y un aceite como fuente de carbono o una fuente de proteínas como fuente de carbono y nitrógeno.

En otro aspecto, la invención se relaciona con un procedimiento para el aislamiento de

un microorganismo que tiene la capacidad de degradar lípidos (grasas y aceites) y proteínas,

que comprende: a) suspender una muestra de un suelo, en un medio de cultivo que carece de fuente de carbono; b) añadir a la suspensión obtenida en la etapa a) una fuente de carbono constituida por uno o más tipos de lípidos, una fuente de fósforo y una fuente de nitrógeno; e) incubar la suspensión resultante de la etapa b) bajo condiciones aeróbicas que permitan el crecimiento de microorganismos con capacidad para hidrolizar lípidos; d) sembrar diluciones de la suspensión resultante de la etapa e) en placas de medio sólido; e) incubar las placas sembradas de la etapa d) durante un periodo de tiempo comprendido entre 1 y 7 días... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un microorganismo de la especie Pseudomonas fluorescens BIRD-4 depositado en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) con número de acceso CECT 7850, que tiene la capacidad de hidrolizar lípidos y proteínas, o un mutante de dicho microorganismo que 5 mantiene dicha capacidad de hidrolizar lípidos y proteínas.

2. Microorganismo según la reivindicación 1, que, además, tiene la capacidad de formar una biopelícula sobre un soporte sólido.

3. Microorganismo según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, que, además, tiene la capacidad de crecer en un medio de cultivo que comprende un detergente no iónico.

4. Microorganismo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que, además, tiene la capacidad de crecer en un medio de cultivo que contiene una concentración de hasta 0, 1% 15 de hipoclorito sódico.

5. Un cultivo biológicamente puro de un microorganismo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.

6. Un soporte sólido activo que comprende un soporte sólido y un microorganismo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

7. Soporte sólido activo según la reivindicación 6, en donde el soporte sólido es de un material plástico. 25

8. Un procedimiento para la degradación microbiológica, en condiciones aeróbicas, de un lípido en un medio acuoso, que comprende poner en contacto dicho medio acuoso que contiene un lípido con un microorganismo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 o con un soporte sólido activo según la reivindicación 6 ó 7. 30

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que dicho lípido comprende un aceite seleccionado entre un aceite de origen vegetal, un aceite de origen animal y sus mezclas.

10. Un procedimiento para la degradación microbiológica, en condiciones aeróbicas, de una 35 proteína en un medio acuoso, que comprende poner en contacto dicho medio acuoso que contiene una proteína con un microorganismo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 o con un soporte sólido activo según la reivindicación 6 ó 7.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que dicho medio acuoso comprende una 40 proteína seleccionada entre una proteína de origen vegetal, una proteína de origen animal y sus mezclas.

12. Un procedimiento para la degradación microbiológica, en condiciones aeróbicas, de un lípido y/o una proteína presente en un agua residual, que comprende: 45

- añadir un microorganismo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 a dicho agua residual a tratar, y, opcionalmente, repetir la aplicación de dicho microorganismo

hasta la degradación total o parcial de dicho lípido y/o proteína presente en el agua residual a tratar; o alternativamente,

- añadir dicho agua residual a tratar un cultivo de un microorganismo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, a una concentración de, al menos, 103 unidades 5 formadoras de colonia (ufc) por litro de agua residual a tratar; o alternativamente,

- añadir a dicho agua residual a tratar un soporte sólido activo según la reivindicación 6 ó 7.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que dicho agua residual es un agua residual doméstica.

14. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que dicho agua residual es un agua residual industrial. 15

15. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que dicho agua residual es un agua residual agrícola.

16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, en el que dicho 20 microorganismo se aplica directamente sobre el agua residual a tratar.

17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, en el que se añade dicho soporte sólido activo al agua residual a tratar, comprendiendo dicho soporte sólido activo una biopelícula como monocultivo de dicho microorganismo sobre un soporte de un 25 material plástico.

18. Un procedimiento para la formación de una biopelícula como monocultivo de un microorganismo, que comprende la aplicación de una cantidad eficaz de un microorganismo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 a un cultivo que contiene un soporte sólido y 30 un aceite como fuente de carbono o una fuente de proteínas como fuente de carbono y nitrógeno.

19. Procedimiento según la reivindicación 18, en donde el soporte sólido es de un material plástico. 35

20. Procedimiento según la reivindicación 18 ó 19, en el que dicho aceite es un aceite de oliva.

21. Procedimiento según la reivindicación 18 ó 19, en el que dicha fuente de proteínas es un suero de origen animal. 40

22. Un procedimiento para el aislamiento de un microorganismo de la especie Pseudomonas fluorescens BIRD-4 depositado en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) con número de acceso CECT 7850, que tiene la capacidad de degradar lípidos y proteínas, que comprende: 45

a) suspender una muestra de un suelo, en un medio de cultivo que carece de fuente de carbono;

b) añadir a la suspensión obtenida en la etapa a) una fuente de carbono constituida por uno o más tipos de lípidos, una fuente de fósforo y una fuente de nitrógeno;

c) incubar la suspensión resultante de la etapa b) bajo condiciones aeróbicas que permitan el crecimiento de microorganismos de la especie Pseudomonas fluorescens 5 BIRD-4 con capacidad para hidrolizar lípidos;

d) sembrar diluciones de la suspensión resultante de la etapa c) en placas de medio sólido;

e) incubar las placas sembradas de la etapa d) durante un periodo de tiempo comprendido entre 1 y 7 días a una temperatura comprendida entre 25°C y 30°C;

f) aislar y purificar las colonias de los microorganismos de la especie Pseudomonas fluorescens BIRD-4, obtenidas en la incubación de la etapa e) ; 15

g) sembrar en placas de medio sólido diferencial las colonias de los microorganismos de la especie Pseudomonas fluorescens BIRD-4 aisladas y purificadas en la etapa f) , con el fin de seleccionar aquellos que presentan actividad lipolítica, en un medio de cultivo que contiene un lípido como sustrato, una fuente de carbono, una fuente de 20 fósforo, fuente de nitrógeno y un colorante fluorescente a luz ultravioleta; incubando las placas durante un periodo de tiempo comprendido entre 1 y 7 días a una temperatura comprendida entre 25°C y 30°C, seleccionando aquellas que finalizado el periodo de incubación presentan un halo naranja fluorescente al ser expuesta a luz ultravioleta; 25

h) sembrar en placas de medio sólido diferencial las colonias de los microorganismos seleccionados en la etapa g) , en un medio de cultivo que contiene un leche desnatada como sustrato, una fuente de carbono, una fuente de fósforo y una fuente de nitrógeno, con el fin de analizar la actividad proteolítica, incubando las placas 30 durante un periodo de tiempo comprendido entre 1 y 7 días a una temperatura comprendida entre 25°C y 30°C, seleccionando aquellas que finalizado el periodo de incubación presentan un halo transparente; e

i) identificar las colonias que presentan actividad lipolítica y proteolítica, seleccionadas 35 en la etapa g) y h) como de un microorganismo de la especie Pseudomonas fluorescens BIRD-4 depositado en la CECT con número de acceso CECT 7850, que tiene la capacidad de degradar lípidos y proteínas.


 

Patentes similares o relacionadas:

Método para producir carne capaz de reducir el consumo de ácidos grasos saturados, del 22 de Julio de 2020, de Biobalance Co., Ltd: Lactobacillus plantarum BB-PLT (NITE BP-02097).

Composición adecuada para proteger microorganismos, del 15 de Julio de 2020, de SOCIETE DES PRODUITS NESTLE S.A.: Una composición que comprende un material soporte formado por un polisacárido, al menos un antioxidante y una combinación de aminoácidos seleccionados entre cisteína y […]

Consorcio de microorganismos y su uso para reducir la demanda química de oxígeno del fluido consumido para trabajar metales, del 15 de Julio de 2020, de FORD MOTOR COMPANY LIMITED: Un consorcio de microorganismos que comprende, consiste o consiste esencialmente en Rhizobium radiobacter NCIMB 42280, Bacillus subtilis NCIMB […]

PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN DE SUBPRODUCTOS A PARTIR DE RESIDUOS DE CAFÉ Y APLICACIONES DE LOS MISMOS, del 13 de Julio de 2020, de UNIVERSIDAD DE GRANADA: Procedimiento de obtención de subproductos a partir de residuos de café y aplicaciones de los mismos. La presente invención consiste en un proceso […]

UNA FORMULACIÓN PARA LA PROTECCIÓN CONTRA LA BACTERIOSIS DEL KIWI, CAUSADA POR LA BACTERIA PSEUDOMONAS SYRINGAE PV. ACTINIDIAE (PSA), del 9 de Julio de 2020, de UNIVERSIDAD DE CONCEPCION: La tecnología corresponde a una formulación para la protección contra la bacteriosis del kiwi, causada por la bacteria Pseudomonas syringae […]

Novedosa cepa de Gluconacetobacter diazotrophicus (Gd) y uso de la misma en agricultura, del 8 de Julio de 2020, de Azotic Technologies Ltd: Una cepa fijadora de nitrógeno de Gluconacetobacter diazotrophicus (Gd) depositada por CABI en el Reino Unido con el número de acceso del depósito IMI 504958.

Selección y uso de cepas de bacilos tolerantes al frío como fitoestimuladores biológicos, del 8 de Julio de 2020, de Abitep GmbH: Composición para estimular el crecimiento de plantas de cultivo, caracterizada por el hecho de que contiene la cepa tolerante al frío Bacillus atrophaeus ABI02A […]

PROCEDIMIENTO PARA REDUCIR EL CONTENIDO DE HISTAMINA EN VINOS, del 7 de Julio de 2020, de PAGO DE CARRAOVEJAS, S.L: Procedimiento para reducir el contenido de histamina en vinos. La invención consiste en un proceso a través del cual, seleccionando una serie de poblaciones de bacterias […]

Utilizamos cookies para mejorar nuestros servicios y mostrarle publicidad relevante. Si continua navegando, consideramos que acepta su uso. Puede obtener más información aquí. .