Growth and biosurfactant synthesis by Nigerian hydrocarbon-degrading estuarine bacteria

• Main Authors: Sunday A Adebusoye, Olukayode O Amund, Matthew O Ilori, Dupe O Domeih, Joy Okpuzor
• Format: Article
• Language: English
• Published: Vicerractoría Investigación 2008-12-01
• Series: Revista de Biología Tropical
• Subjects: bio-surfactante; diesel; hidrocarburos; biodegradación; cepas bacterianas; biosurfactant; diesel oil; hydrocarbon; biodegradation; bacterial strains
• Online Access: http://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-77442008000400003

The ability of microorganisms to degrade petroleum hydrocarbons is important for finding an environmentally-friendly method to restoring contaminated environmental matrices. Screening of hydrocarbon-utilizing and biosurfactant-producing abilities of organisms from an estuarine ecosystem in Nigeria, Africa, resulted in the isolation of five microbial strains identified as Corynebacterium sp. DDv1, Flavobacterium sp. DDv2, Micrococcus roseus DDv3, Pseudomonas aeruginosa DDv4 and Saccharomyces cerevisae DDv5. These isolates grew readily on several hydrocarbons including hexadecane, dodecane, crude oil and petroleum fractions. Axenic cultures of the organisms utilized diesel oil (1.0 % v/v) with generation times that ranged significantly (t-test, P < 0.05) between 3.25 and 3.88 day, with concomitant production of biosurfactants. Kinetics of growth indicates that biosurfactant synthesis occurred predominantly during exponential growth phase, suggesting that the bioactive molecules are primary metabolites. Strains DDv1 and DDv4 were evidently the most metabolically active in terms of substrate utilization and biosurfactant synthesis compared to other strains with respective emulsification index of 63 and 78 %. Preliminary biochemical characterization indicates that the biosurfactants are heteropolymers consisting of lipid, protein and carbohydrate moieties. The hydrocarbon catabolic properties coupled with biosurfactant-producing capabilities is an asset that could be exploited for cleanup of oil-contaminated matrices and also in food and cosmetic industries. Rev. Biol. Trop. 56 (4): 16031611. Epub 2008 December 30.<br>La capacidad de los microorganismos para degradar hidrocarburos del petróleo es de gran importancia para hallar un método aceptable y ambientalmente amigable para la restauración de terrenos ambientalmente contaminados. Al investigar las capacidades de los organismos de un ecosistema de estuario que utilizan hidrocarburos y producen biosurfactantes, se produjo como resultado el aislamiento de cinco cepas microbianas identificadas como Corynebacterium sp. DDv1, Flavobacterium sp. DDv2, Micrococcus roseus DDv3, Pseudomonas aeruginosa y DDv4 Saccharomyces cerevisiae DDv5. Estas cepas crecieron fácilmente en varios hidrocarburos incluyendo hexadecanos, dodecanos, petróleo crudo y fracciones de petróleo. Los cultivos axénicos de organismos utilizaron diesel (1.0% v/v) con períodos por generación con ámbitos significativos (t-test, P <0.05) de entre 3.25 y 3.88 días, con la consiguiente producción de bio-surfactantes. La cinética del crecimiento indica que la síntesis de bio-surfactante se produjo principalmente durante la fase de crecimiento exponencial, lo que sugiere que las moléculas bioactivas son metabolitos primarios. Las cepas DDv1 y DDv4 fueron evidentemente las más metabólicamente activas en términos de utilización del sustrato y la síntesis de bio-surfactantes en comparación con otras cepas con índices respectivos de emulsificación de 63 y 78%. La caracterización bioquímica preliminar indica que los bio-surfactantes son heteropolímeros constituidos de fracciones de lípidos, proteínas y carbohidratos. Las propiedades catabólicas de los hidrocarburos, junto con las capacidades de producción de bio-surfactantes, es una ventaja que puede ser aprovechada para la limpieza de terrenos contaminados con petróleo y también en la industria alimentaria y cosmética.