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Desarrollo de un prototipo de sistema microbiano para biorremediación de suelos agrícolas contaminados con cadmio
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2025) Alcarraz Curi, Mario; Cabrera Carranza, Carlos Francisco
La presente investigación titulada “Desarrollo de un prototipo de sistema microbiano para biorremediación de suelos agrícolas contaminados con cadmio” busca aportar una solución biotecnológica sostenible frente al problema del cadmio en suelos cacaoteros del Perú, especialmente en la región Junín, donde los niveles de este metal superan los límites permisibles de la Unión Europea, afectando la exportación de cacao y la economía de los agricultores. El objetivo general fue desarrollar un sistema microbiano capaz de reducir la biodisponibilidad de cadmio en suelos agrícolas, favoreciendo la remediación y disminuyendo la acumulación en las plantas de cacao. Para ello, se aislaron 237 microorganismos nativos (104 bacterias, 118 hongos y 15 actinomicetos) de suelos contaminados. Las cepas fueron evaluadas en su tolerancia a distintas concentraciones de cadmio (200, 400 y 800 ppm), seleccionándose aquellas con mayor capacidad de bioadsorción y bioacumulación. Los resultados evidenciaron reducciones significativas del cadmio en suelos y tejidos vegetales: 39.10%, 64.90% y 64.60% en los distintos ensayos, en contraste con el grupo control (14.45 ppm). Esto confirma que los microorganismos seleccionados no solo toleran altas concentraciones de cadmio, sino que también contribuyen a inmovilizarlo, reduciendo su biodisponibilidad. La investigación concluye que la biorremediación mediante consorcios microbianos constituye una alternativa eficaz, sostenible y de bajo costo frente a métodos químicos o físicos. Además, la tecnología propuesta es transferible a agricultores y cooperativas, con potencial de aplicación no solo en cacao, sino también en otros cultivos de exportación.
Innovación en el tratamiento y revalorización de efluentes de curtiembres por bioconversión microbiana
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Alcarraz Curi, Mario; Inche Mitma, Jorge Luis
Desarrolla una nueva alternativa de tratamiento biológico por bioconversión para reducir el potencial contaminante de los efluentes y revalorizar los residuos generados por la curtiembre “Unión”. Para lo cual, elige el efluente de la etapa de pelambre, fracción del efluente con mayor carga de materia orgánica, antes de que se una y se acompleje con los otros efluentes. De los efluentes característicamente alcalinos se realiza el aislamiento de microorganismos tolerantes a pH alcalinos y la capacidad de hidrolizar proteínas y lípidos. Luego de un proceso de coagulación y sedimentación de los efluentes, el sobrenadante es suplementado para mejorar el crecimiento de la cepa seleccionada (N4E) y permitir la bioconversión de la materia orgánica en biomasa celular y así reducir la cantidad de DBO5 y su potencial contaminante. Se llega a determinar a escala de laboratorio que el tratamiento biológico reduce la DBO5 y la DQO en un 95.68 % y 87.96 % respectivamente, una recuperación de agua del 70% y la cepa utilizada posee buen crecimiento en el efluente produciendo compuestos promotores de crecimiento vegetal. Resultados promisorios como alternativa de tratamiento y revalorización de efluentes.
Tratamiento de efluentes de dos plantas procesadoras de frutas por bioconversión
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2010) Alcarraz Curi, Mario; Gamarra Ballena, Gerardo
El desarrollo de las industrias alimentarias en el Perú ha mostrado un significativo incremento en los últimos años, tal como lo demuestra los estudios realizados por el ministerio correspondiente; sin embargo el mismo estudio revela que el mayor incremento corresponde al sector informal. Estas industrias no consideran dentro del proceso de producción la gestión de sus efluentes, que poseen alta carga orgánica con un enorme potencial contaminante, porque consideran un “gasto innecesario” que mermaría sus ganancias. Por lo cual el objetivo de la presente investigación fue desarrollar un procedimiento que permita tratar los efluentes de dos plantas procesadoras de frutas, mediante bioconversión a proteínas unicelulares. Las características promedio de los efluentes como la carga orgánica fue calculada por la DBO5 en 4,634.25 mg/L y una turbidez de 171.85 NTU. El tratamiento primario fue realizado por floculación y sedimentación con FeCl3 a la concentración de 50 mg/L. La carga orgánica del sedimento recuperado fue formulado al 15 y 18% de concentración y suplementado a favor del metabolismo de levaduras a un volumen de 10 L en cada caso y sometido a bioconversión en paralelo con una cepa nativa de levadura y una cepa estándar de Saccharomyces cerevisiae, por el método de fermentación Batch en un fermentador de 12 galones de capacidad nominal. Los mejores resultados fueron encontrados en la bioconversión realizada al 15% de materia orgánica con la levadura nativa, habiéndose producido 10.24 g/L de biomasa, la reducción de la DBO5 llegó hasta 125 m/L y la turbidez hasta 5.6 NTU. Valores admitidos como conforme por la Norma Peruana para la eliminación de los efluentes industriales.