Determinación de la concentración de los hidrocarburos policíclicos aromáticos naftaleno, fenantreno, fluoranteno y pireno por fluorescencia de excitación, emisión y sincrónica en medios altamente salinos

Abstract

Los hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPA), como el fenantreno, fluoranteno y pireno son compuestos que pueden cuantificarse por fluorescencia debido a su alto rendimiento cuántico. Las bacterias haloalcalotolerantes toleran amplios rangos de concentraciones de NaCl y de pH, por lo que son potencialmente útiles en la biorremediación de ambientes salinos contaminados con HPA. Sin embargo, los estudios enfocados a la búsqueda de la capacidad biorremediadora de estas bacterias no suelen utilizar a la fluorescencia molecular como técnica de detección, probablemente porque la salinidad y alcalinidad afectan severamente a la señal de fluorescencia. Recientemente se determinó satisfactoriamente la concentración residual de antraceno en cultivos salinos de las actinobacterias haloalcalotolerantes Kocuria rosea, Microbacterium testaceum y Kocuria palustris mediante fluorescencia de excitación, emisión y sincrónica. En este trabajo se amplió este estudio al fenantreno, fluoranteno y pireno. Metodología: Primero se determinaron las condiciones experimentales óptimas para la determinación de cada hidrocarburo por cada modalidad de fluorescencia ( exc, emi, , y sinc). Seguidamente se determinó, para cada modalidad de fluorescencia, la sensibilidad de cada hidrocarburo en medio mínimo de sales suplementado con 3% y 10% de NaCl y pH 8. Luego se determinó el límite de detección de cada hidrocarburo en cada modalidad de fluorescencia, utilizando como matriz cultivos de las actinobacterias anteriormente mencionadas. Finalmente, se cuantificó la concentración residual de cada hidrocarburo en cultivos de Kocuria rosea. Resultados: Las condiciones óptimas de determinación de cada hidrocarburo en cada modalidad de fluorescencia fueron fenantreno ( exc = 252 nm, emi = 363 nm, = 70 nm, sinc = 293 nm), fluoranteno ( exc = 285 nm, emi = 460 nm, = 80 nm, sinc = 365 nm) y pireno ( exc = 334 nm, emi = 393 nm, = 40 nm, sinc = 334 nm). Los valores de sensibilidad obtenidos varían en el rango (867 a 46213) ng-1, siendo las más altas las del pireno. La modalidad más sensible para el fluoranteno y el pireno fue la excitación, en el caso del fenantreno fue la sincrónica. En todos los casos las sensibilidades en el medio MSM-3% fueron de 1.2 a 3.0 veces mayor que la del medio MSM-10%, evidenciando el efecto de la salinidad. Los límites de detección de fenantreno estuvieron en los rangos: excitación (27-62) ppb, emisión (27-62) ppb, sincronos (102-215) ppb. Los del fluoranteno fueron: excitación (69-143) ppb, emisión (104-147) ppb, sincronos (211-502) ppb; y los del pireno fueron: excitación (10-21) ppb emisión (10-29) ppb, sincronos (7-11) ppb. Se propone que el fenantreno se determine por fluorescencia de excitación, y en el caso del pireno puede utilizarse cualquiera de las tres modalidades. Para el fluoranteno se propone ampliar el estudio de fluorescencia sincrónica en busca de otra longitud de onda sincrónica con otro que permita la determinación de este hidrocarburo sin interferencia de la matriz. No hubo evidencias de que la actinobacteria Kocuria rosea biotransformara ninguno de los hidrocarburos estudiados por ninguno de los tres métodos de fluorescencia empleados.