Cepas de Yarrowia lipolytica, aisladas de lagunas altoandinas del Perú contaminadas con relaves mineros, como potenciales agentes para la biorremediación de metales pesados Translated title: Yarrowia lipolytica strains isolated from high Andean lagoons of Peru contaminated with mining tailings as potential agents for the bioremediation of heavy metals

Abstract

Resumen El objetivo del presente trabajo fue estudiar la concentración letal media (CL50) y la capacidad de biosorción de metales pesados en levaduras aisladas del Lago Junín y la relavera Yanamate. Se evaluaron en ambos cuerpos de agua: pH, conductividad eléctrica, temperatura, sólidos totales disueltos (STD) y metales pesados por ICM-MS, según los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) del Ministerio del Ambiente-MINAM del Perú. Los parámetros fisicoquímicos evaluados en el Lago Junín fueron superiores a los límites máximos permisibles (LMP) para los siguientes metales: arsénico, cadmio, cobre, cromo y plomo. En la relavera Yanamate, los parámetros evaluados estuvieron fuera del LMP para los ECA de aguas tipo IV: pH inferiores a 3 (ácidos), altas conductividades eléctricas y elevadas concentraciones de metales pesados. A partir de las aguas muestreadas, se aislaron levaduras en medio YPG a 10 °C y 20 °C. La CL50 de los iones Cr+6, Cu+2, Cd+2 y Hg+2 en Y. lipolytica AMJ3 fue 0.24 mM, 1.34 mM, 0.54 mM y 7.5 0.04 mM en el orden descrito; en tanto la cepa Y. lipolytica AMJ6 mostró una CL50 de 1.06 mM, 1.42 mM, 0.49 mM y 0.05 mM en el mismo orden. La capacidad de biosorción del ion Cu+2 fue del 90% en el caso de la cepa AMJ3 y 92% en la cepa AMJ6, a una concentración de 1.26 mM; asimismo, la biosorción del ion Cr+6 fue cercana al 90% en ambas cepas (AMJ3 y AMJ6) a concentraciones de 0.24 mM y 0.96 mM, respectivamente. Los análisis de las secuencias nucleotídicas de las cepas AMJ3 y AMJ6 confirmaron una identidad del 100% en el clado de Yarrowia lipolytica. Los resultados obtenidos de CL50 y la capacidad de biosorción indican que las levaduras bajo estudio tienen potencial en la biorremediación de cuerpos de agua y suelos contaminados con metales pesados.

Translated abstract

Abstract The objective of this work was to study the mean lethal concentration (LC50) and the biosorption capacity of heavy metals in isolated yeasts from Lake Junín and the Yanamate tailings facility. In both bodies of water were evaluated: pH, electrical conductivity, temperature, total dissolved solids (STD) and heavy metals by ICM-MS, according to the Environmental Quality Standards (ECA) of the Ministry of the Environment-MINAM of Peru. The physicochemical parameters evaluated in Lake Junín were higher than the maximum permissible limits (MPL) for the following metals: arsenic, cadmium, copper, chromium and lead. In the Yanamate tailings facility, the evaluated parameters were out of the LMP for type IV water ECAs: pH below 3 (acids), high electrical conductivities and high concentrations of heavy metals. From the sampled waters, yeasts were isolated in YPG medium at 10 ° C and 20 ° C. The LC50 of the Cr+6, Cu+2, Cd+2 and Hg+2 ions in Y. lipolytica AMJ3 were 0.24 mM, 1.34 mM, 0.54 mM y 7.5 0.04 mM in the order described; while the strain Y. lipolytica AMJ6 showed a LC50 of 1.06 mM, 1.42 mM, 0.49 mM y 0.05 mM in the same order. The biosorption capacity of the Cu+2 ion was 90% in the case of the AMJ3 strain, and 92% in the AMJ6 strain, at a concentration of 1.26 mM; likewise, the biosorption of the Cr+6 ion was close to 90% in both strains (AMJ3 and AMJ6) at concentrations of 0.24 mM and 0.96 mM, respectively. Nucleotide sequence analysis of AMJ3 and AMJ6 strains confirmed 100% identity in the Yarrowia lipolytica clade. These LC50 and biosorption capacity results indicate that the studied yeasts have potential in the bioremediation of water bodies and soils contaminated with heavy metals.