Observación de las muestras atacadas microbiológicamente

Las muestras atacadas con microorganismos fueron observadas en el Microscopio Electrónico de Barrido (SEM) y analizadas por EDX, de la misma forma que se estudiaron las muestras originales (apartado 4.4.1).

FE-SEM

Para la observación de las muestras por FE-SEM, también se realizó la deshidratación por medio de la técnica del punto crítico. Para esto, se introdujeron las muestras en una placa petri donde se pusieron en contacto con disoluciones de acetona al 30%, 50%, 70%, 90% y 100%. Este procedimiento se realizó siguiendo los mismos pasos del apartado 4.4.2 y se esquematiza en la figura 4.7.

CAPÍTULO V.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

5. 1 Caracterización de los cultivos bacterianos

Se realizó la observación morfológica de los microorganismos de cultivos bacterianos mediante imágenes FE-SEM previamente preparados con la técnica de punto crítico descrita en el apartado 4.4.2. Las imágenes se muestran en la figura 5.1.

Figura 5. 1 (a) Microscopía electrónica de barrido por emisión de campo (FE-SEM) de la vista general del cultivo de bacterias mesófilas. (b) Acercamiento del cultivo donde se observa la presencia de Fe (III). (c) y (d) Acercamiento de la bacteria donde se destaca la forma bacilar, el crecimiento en cadenas y la presencia de Fe (III) adherido a la superficie bacteriana. (a) (c) (d) Fe (III) (b) Fe (III) Fe (III)

La observación del cultivo microbiano con la técnica FE-SEM muestra un crecimiento en pares o cadenas, la forma bacilar de las células bacterianas y un tamaño de entre 1 y 2 µm de largo y 0,5 µm de ancho acorde al rango mostrado por los microorganismos Thiobacillus [10]_.

La figura 5.2 muestra una imagen de células Thiobacillus donde se pueden observar las características morfológicas antes descritas y realizar una comparación con los resultados obtenidos.

Figura 5. 2 Imagen de células bacterianas con medida de largo y ancho. (a) Imagen SEM de la forma bacilar y tamaño característico de las bacterias Thiobacillus. [31]_{, (b) Imagen FE-}

SEM obtenida en el estudio.

Se midieron las células bacterianas de la figura 5.2 utilizando como patrón la micromarca de cada imagen, la cual es de 1µm en ambos casos. El tamaño obtenido en la figura 5.2 (b) (resultados de la experimentación) es aproximadamente 2µm de largo y 0.5µm de ancho, en la figura 5.2 (a) el tamaño de las bacterias presentes está entre 1 y 2 µm de largo y 0.5 µm de ancho (aprox.). Estos resultados apoyan la suposición de que las células utilizadas en el estudio pertenecen al género de las Thiobacillus.

Adicionalmente, tomando en cuenta las condiciones de desarrollo de las bacterias (pH, temperatura y oxigenación de partida) se puede decir que

los microorganismos presentes son mesófilos, acidófilos y de naturaleza hierro-oxidante y pueden pertenecer al género de las Thiobacillus ferrooxidans. Esta afirmación se corresponde con resultados obtenidos en investigaciones anteriores donde se ha demostrado que este género de bacterias es obligatoriamente acidófila, posee capacidades autótrofas, es aerobea y puede utilizar hierro soluble o sulfuros insolubles como fuente de energía. Sin embargo, se podría realizar un análisis de microbiología molecular al cultivo para determinar con exactitud el tipo de bacterias presentes en él [32, 33]_.

En la figura 5.1 se observa la abundante presencia de partículas sólidas dispersas en la muestra y adheridas a la superficie de la célula bacteriana. Estas partículas se suponen de Fe (III) debido a una comparación hecha con los resultados obtenidos en investigaciones anteriores donde se realizó el estudio de la EPS desarrollada en bacterias hierro-oxidantes, determinando que las células crecidas en sustratos de Fe (II) presentan Fe (III) en la biopélicula. [34-36]

La presencia de las partículas evidencia la oxidación del ión ferroso utilizado como fuente energética del cultivo bacteriano para la fijación del CO2. [10]

Para asegurar las condiciones establecidas inicialmente, el cultivo se pesó periódicamente para reponer la cantidad de agua destilada evaporada, se observó el movimiento de la población bacteriana al microscopio óptico y se midió el potencial redox con un intervalo de 2 días. Los resultados de este último parámetro se graficaron (figura 5.3) para 5 cultivos: el inicial (C1), cultivos intermedios (C2, C3 y C4) y el cultivo final (C5).

La evolución del potencial redox (figura 5.3) parece indicar la existencia de un período de incubación en el cultivo inicial (C1), en el cual se utilizó como inóculo el cultivo crecido en suelo contaminado. Esto se puede deber a que las bacterias se encuentren en período de adaptación al medio

ya que estuvieron más de dos meses en el incubador si habérseles realizado ningún pase [37]_.

Figura 5. 3 Evolución del potencial redox del cultivo bacteriano. C1 Cultivo inicial tomando como inóculo el cultivo crecido en suelo contaminado, C2, C3 y C4 cultivos donde se tomó

como inóculo el cultivo inmediato anterior y C5 cultivo final.

En todos los casos existió un aumento del potencial redox, el cual se atribuye a la acción bacteriana durante su proceso metabólico donde los iones de Fe (II) (utilizado como fuente energética del cultivo) son transformados por las bacterias en iones de Fe (III) [12]_.

Al hacer una comparación entre las curvas se puede observar que el potencial redox evoluciona mejor a medida que se realizan los pases de los cultivos. Esto indica un desarrollo positivo de bacterias con la sucesión de pases, lo que se puede deber a la adaptación completa de las bacterias al

nuevo medio y por lo tanto, a un aumento en su actividad metabólica que da origen a la reproducción [9, 37]_.

5.2 Análisis de las superficies originales de los sulfuros metálicos sin