• Portada
01/2010

Millor adhesió dels bacteris als films dels bioreactors

Bacteris als biofilms dels bioreactors
Materials plàstics com el polipropilè són utilitzats habitualment com a material de suport per al creixement de biopel·lícules en bioreactors per al tractament de gasos residuals i olors. La recerca realitzada pel grup d'investigació GENOCOV (Departament d'Enginyeria Química, UAB), en col·laboració amb investigadors de la Universitat de Duke i la Universitat de Califòrnia, s'ha dirigit a la modificació de les característiques físiques de la superfície de peces de polipropilè i a determinar com aquestes modificacions poden o no afectar la capacitat de retenció de microorganismes sobre la seva superfície.

Una de les configuracions de bioreactor habituals per al tractament biològic de gasos residuals i efluents olorosos són els de tipus biofiltre percolador, l'interior dels quals conté un material inorgànic, generalment plàstics, sobre el que s'hi adhereixen i creixen  microorganismes en forma de biopel·lícula. Aquests són els encarregats de degradar els compostos contaminants continguts en la fase gas i així permetre un corrent gasós de sortida depurat. El creixement de microorganismes degradadors sol ser lent, i en particular sobre superfícies molt llises, hidrofòbiques i amb propietats electrostàtiques desfavorables. La millora de l'adhesió de microorganismes sobre els materials permetria una posada en marxa més ràpida dels bioreactors. En l'article "The Effect of Packing Hydrophilization on Bacterial Attachment and the Relationship with the Performance of Biotrickling Filters" publicat a Biotechnology & Bioengineering, peces de polipropilè d'un bioreactor foren modificades mitjançant l'atac amb sorra i mitjançant tractament amb un sistema de plasma de baixa pressió, tant en atmosfera d’oxigen pur com en atmosfera d'heli i oxigen.

Mitjançant microscòpia electrònica d'escombrat s'ha observat com els tractaments augmenten la rugositat dels plàstics mentre que mitjançant la mesura de l'angle de contacte de gotes d'aigua s'ha observat que els tractaments disminueixen la hidrofobicitat del plàstic, en particular els tractaments amb plasma. Mitjançant la mesura del potencial zeta, s'ha demostrat que el tractament dels materials augmenta la diferència de potencial entre el material i el dels microorganismes colonitzadors del plàstic amb respecte al material no tractat. Tots tres factors afavoreixen la colonització del plàstic per part dels microorganismes respecte el material no tractat tot i que la utilització dels materials en biofiltres percoladors per al tractament de toluè no revelen diferències significatives en l'eficàcia del tractament durant la posada en marxa. Estudis de deposició de cèl·lules sobre els quatre materials han permès determinar que hi ha altres factors addicionals que caldria investigar com la hidrodinàmica del reactor, que poden jugar un paper clau en el reactor front als factors avaluats a l'article.

David Gabriel

Referències

"The Effect of Packing Hydrophilization on Bacterial Attachment and the Relationship With the Performance of Biotrickling Filters". Prado, Oscar J.; Popat, Sudeep C.; Chen, Gexin; Walker, Sharon L.; Lafuente, Javier; Gabriel, David; Deshusses, Marc A. BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING, 103 (6): 1060-1067 AUG 15 2009.

 
View low-bandwidth version