Cepa bacteriana Pseudomonas sp Pme 707 (CECT 7314), caracterizada por su capacidad degradadora de la fracción acuosa-oleosa de los residuos oleosos de la industria alimentaria y hostelera,

debido a su capacidad estimulante de la actividad microbiana por quorum sensing y del crecimiento vegetal para formación de compost, y a su capacidad de biotransformación de las grasas por sus actividades enzimáticas esterasa, esterasa lipasa y lipasa. Esta cepa ha sido aislada y caracterizada para ser utilizada en el tratamiento biológico de los efluentes oleosos componentes de dichos residuos, clasificados de tóxicos o peligrosos, generados durante el proceso de elaboración del aceite de oliva y otros aceites vegetales, así como tras su posterior consumo, según un procedimiento, que para el caso particular de las emulsiones de aceites comestibles usados, consiste en un tratamiento físico-químico previo del residuo y la posterior inoculación del microorganismo para la biotransformación

Pseudomonas sp Pme 707 (CECT 7314) degradador de residuos oleosos de la industria alimentaria y hostelera, y procedimiento para su aplicación.

La invención que a continuación se presenta tiene por objeto la cepa bacteria Pseudomonas sp, de código de laboratorio Pme 707, aislada y caracterizada a los efectos de ser utilizada en la biodegradación de los residuos oleosos de la industria alimentaria y hostelera, como es el caso de la fabricación y consumo al mayor de aceite de oliva, debido a la capacidad que tiene dicho microorganismo de favorecer el crecimiento microbiano mediado por quorum sensing y el crecimiento vegetal por producción de auxinas en la fracción acuosa-oleosa de dichos residuos, clasificados de tóxicos o peligrosos, así como por su capacidad de transformación de las grasas allí existentes por sus actividades enzimáticas esterasa, esterasa lipasa y lipasa.

Esta cepa ha sido depositada con fines de patente en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT), con fecha 16 de octubre de 2007, donde se le ha asignado el número 7314. La CECT tiene su sede en el edificio de investigación de la Universidad de Valencia, sito en el campus de Burjassot (DP 46100 - Valencia, España).

También es objeto de la presente invención el procedimiento por el cual el microorganismo es aplicado al tratamiento de aquellos residuos oleosos procedentes del consumo en hostelería de aceite vegetal, principalmente aceite de oliva, con el fin de que el proceso degradativo de las emulsiones aceitosas pueda realmente llevarse acabo.

La invención se encuadra en el campo de la biotecnología, y dentro de éste, en el del tratamiento biológico de los efluentes y aguas oleosas componentes de los residuos de aceites tóxico o peligrosos, tanto de la industria alimentaria, generados durante el proceso de fabricación (los conocidos alpechines y alpeorujos en el caso del aceite de oliva), como el producido tras su consumo en hostelería (emulsiones de aceites comestibles usados).

Por ser un método de tratamiento biológico de residuos, es en sí mismo un método respetuoso con el medio ambiente y económico, en comparación con los tradicionales de eliminación o de tratamientos físico-químicos de los residuos oleosos, siendo además en este caso especialmente interesante en cuanto favorece la transformación de dichos residuos en compost, debido a la capacidad del microorganismo de producir auxinas que favorecen el crecimiento vegetal.

Estado de la técnica

Se define residuo como cualquier sustancia u objeto del cual su poseedor se desprenda o tenga intención u obligación de desprenderse (Ley 10/1998 de residuos). De acuerdo con la legislación vigente, son residuos peligrosos aquellos que reúnen, al menos, una de las siguientes características: explosividad, comburente, inflamable, irritante, nocivo, tóxico, cancerígeno, corrosivo, infeccioso, teratógeno, mutagénico, inestable, fuente de compuestos secundarios o ecotóxico. Como ejemplo podemos decir que un residuo es corrosivo si presenta cualquiera de las siguientes propiedades: ser acuoso y tener un pH inferior a 2 o superior a 12.5, y/o ser líquido y corroer el acero a una tasa superior de 6,35 mm/año a una temperatura de 55ºC. Y un residuo sería tóxico cuando tiene el potencial de causar la muerte, lesiones graves, o efectos perjudiciales para la salud del ser humano si se ingiere, inhala o entra en contacto con la piel.

Como resultado de determinadas actividades industriales relacionadas con los aceites vegetales, como la fabricación de aceite de oliva, el sector hostelero, o la producción de porcino, se generan unos efluentes oleosos que incluyen sustancias tóxicas para la salud y nocivas para el medio ambiente, por lo que son considerados residuos tóxicos o peligrosos.

En la industria alimentaria y hostelera dichas sustancias existentes como resultado de multitud de procesos industriales relacionados con el aceite vegetal, como es el caso del aceite de oliva. En los efluentes de la producción del aceite de oliva, tanto en las aguas oleosas o alpechines (método de extracción continúa en tres fases), como en los pastosos alpeorujos (método de extracción en dos fases), existe una alta concentración de materia orgánica y distintos compuestos inorgánicos, como es el caso de polifenoles, polialcoholes, sustancias nitrogenadas, etc., todos de naturaleza muy tóxica y a su vez muy diversa. En el caso particular de los polifenoles, la mayoría se consideran extremadamente tóxicos para las células animales y contaminantes para el medio ambiente, además producen una acción eutrofizadora muy acusada de las aguas, lo que justifica el enorme efecto contaminante de los residuos.

Por tanto, la última fracción de los residuos de la producción y consumo de los aceites vegetales, formada por las aguas oleosas o alpechines, sobre los que actúa esta propuesta de patente están considerados como residuos peligrosos, tanto por la referida legislación estatal (Ley 10/98 de Residuos), como por la comunitaria (Directiva del Consejo 91/156). En la directiva de la UE de residuos peligrosos 91/689/CEE en sus anexos I, II y III, clasifica en categorías o tipos genéricos de residuos peligrosos relacionados según su naturaleza o la actividad que los generó. Así, tenemos en el anexo I.A. nº 9.- aceite/agua, mezclas de hidrocarburo/agua, emulsiones; o en el anexo I.B. nº 19.- jabones, grasas y ceras animales o vegetales; nº 38.- aceites vegetales. También podemos comprobar esta clasificación en el Catálogo Europeo de Residuos (CER), incluido en el capítulo 20 de la lista, correspondiente a residuos municipales (residuos domésticos y asimilables procedentes de los comercios industrias e instituciones), incluidas las fracciones recogidas selectivamente en el punto 20 01 25 y 20 01 26.

Es por ello, por lo que la Ley de residuos obliga a los productores a eliminar (o transformar) los residuos oleosos, bien a través de un gestor autorizado, bien a través de un tratamiento, como por ejemplo una EDAR en el caso de producción de porcino. Su eliminación resulta un verdadero problema para determinadas empresas, sobre todo si están incluidas en el anexo 1 de la IPPC, ya que están obligadas a obtener la Autorización Ambiental Integrada.

Los métodos tradicionales para la eliminación o tratamiento de los efluentes de la producción de aceites vegetales, especialmente en lo relativo a las aguas oleosas ricas en polifenoles, han sido la eliminación directa, a través de depuradoras, fertilizantes, piensos o vertidos controlados, la evaporación, natural en balsas o acelerada por tratamiento térmico, y los tratamientos físico-químicos (filtración, incineración, destilación-evaporación, etc.). Estos métodos son generalmente perjudiciales para el medio ambiente, y también bastante costosos. Por eso, desde hace unos años atrás, han interrumpido con fuerza los métodos de tratamiento biológico, como la generación de biogás, el compostaje o la fermentación, que es en el campo donde se encuadra la invención que más abajo se presenta.

La legislación y la tecnología orientadas a la limpieza del ambiente y la prevención de su deterioro han sido dos de los mayores avances del final del siglo XX y han propiciado el nacimiento de tecnologías basadas en el uso de microorganismos con amplias capacidades biodegradadoras.

Una de dichas técnicas basadas en el uso de microorganismos es la biorremediación, que emplea microorganismos vivos para la eliminación de contaminantes ambientales (Atlas y Pramer, 1990; Atlas y Bartha 2002). Esta es una de las tecnologías aplicables al fin perseguido con la presente invención, incluso a sabiendas de que en el caso de los efluentes oleosos, los componentes tóxicos o peligrosos mantienen, en general, una baja tasa de degradación, además de que sólo la realizan unas pocas especies de microorganismos, de ahí que sean más difíciles de eliminar naturalmente y persisten por más tiempo afectando al medio ambiente.

Sin embargo, en el área mediterránea, la actividad degradadora de emulsiones oleosas puede resultar especialmente interesante. Esta actividad no es desarrollada en general por bacterias Gram negativas, pero la proliferación de estas puede facilitar la producción de un biocompost a partir de un residuo.

Lo que ha conseguido en este caso es aislar una cepa bacteriana con capacidad de estimular el crecimiento microbiano de otros grupos de bacterias degradadoras de los componentes tóxicos y peligrosos de los efluentes oleosos de origen en la industria alimentaria y hostelera, y de producir sustancias que favorecen la germinación...

1. Pseudomonas sp Pme 707 (CECT 7314), microorganismo caracterizado por su capacidad degradadora de la fracción acuosa-oleosa de los residuos oleosos de la industria alimentaria y hostelera, debido 1) a su capacidad de producir sustancias que estimulan la actividad microbiana mediada por quorum sensing de diferentes bacterias que ayudan a la degradación de los componentes residuales de las aguas y efluentes oleosos, al producirse la modulación de parte de su expresión génica en el momento de reconocer una concentración crítica (el "quorum sensing" o "percepción del quorum") de las moléculas de dichas sustancias difundidas en la materia orgánica de los componentes residuales, 2) a su capacidad de producir auxinas que favorecen la germinación y el crecimiento vegetal, y 3) a su capacidad de biotransformación de las grasas existentes en dicha fracción acuosa-oleosa.

2. Uso de Pseudomonas sp Pme 707 (CECT 7314), según reivindicaciones 1, en la biodegradación de la fracción acuosa-oleosa de residuos oleosos de la industria alimentaria y hostelera.

3. Uso de Pseudomonas sp Pme 707 (CECT 7314), según reivindicación 2, en la eliminación de grasas mediante su actividad enzimática esterasa, esterasa lipasa y lipasa de las aguas oleosas de la industria alimentaria y hostelera.

4. Procedimiento para la aplicación del microorganismo Pseudomonas sp Pme 707 (CECT 7314) a residuos tóxicos o peligrosos de aceites vegetales usados, a los fines de las reivindicaciones anteriores, consistente en las siguientes operaciones: 1) emulsión del aceite en decantador y separación de la fase acuosa-oleosa de la orgánica mediante flotación con vapor de agua, realizada por inyección de vapor de agua desde el fondo del decantador, 2) corrección del pH de la fase acuosa-oleosa hasta un valor comprendido entre 5 y 7,5, y 3) inoculación del microorganismo para biotransformación del residuo.

5. Procedimiento para la aplicación del microorganismo Pseudomonas sp Pme 707 (CECT 7314) a residuos tóxicos o peligrosos de aceites vegetales usados, según reivindicación 5, caracterizado porque la corrección del pH de la fase acuosa-oleosa se realiza mediante adición de hidróxido sódico (NaOH), en concentración y volumen variable en función de la cantidad y composición del residuo.

6. Procedimiento para la aplicación del microorganismo Pseudomonas sp Pme 707 (CECT 7314) a residuos tóxicos o peligrosos de aceites vegetales usados, según reivindicación 5, caracterizado porque la inoculación del microorganismo en la fase acuosa-oleosa se realiza a partir de un cultivo previo en medio líquido LB a 37ºC durante 24 h, hasta alcanzar una concentración superior a 5 x 10¹¹ ufc/ml (unidades formadoras de colonias por mililitro), verificada por el método de recuento en placa, e inoculado a razón de 500 ml de cultivo por metro cúbico de residuo.