Reatores Aeróbicos para o Biotratamento de Águas Poluídas e Efluentes Sintéticos Contendo Ácido 3-Clorobenzóico

The degradation of 3-chlorobenzoic acid in polluted waters and synthetic effluents by a previously isolated indigenous strain of Pseudomonas putida was studied. Batch biodegradation assays were performed using a 2 L microfermentor at 28 °C with agitation. To simulate polluted water, 100 mg.L–1 of 3-chlorobenzoic acid were added to surface river water. Continuous‑flow assays were performed in an aerobic up-flow fixed-bed reactor constructed from PVC employing hollow PVC cylinders as support material. Synthetic wastewater was prepared by dissolving 3-chlorobenzoic acid in non-sterile groundwater. Biodegradation was evaluated by spectrophotometry, chloride release, gas chromatography and microbial growth. In batch experiments the indigenous strain of Pseudomonas putida degrades 100 mg.L–1 of 3-chlorobenzoic acid in 28 hours with a removal efficiency of 92.2 and 87.2%, expressed as compound and chemical oxygen demand removal, respectively. In the continuous-flow reactor the removal of an average influent concentration of 98.6 mg.L–1 reached 91.7% of compound and 88.9% of COD removal. The process efficiency remained approximately constant despite changes in the influent flow, compound concentration and temperature. The absence of metabolites was determined by gas chromatography performed at the end of the batch process and at the effluent of the continuous reactor. The ability of the isolated indigenous strain to degrade 3-chlorobenzoic acid in both batch and continuous reactors represents a promising feature to improve the treatment of effluents.Foi estudada a degradação do ácido 3-clorobenzóico em águas poluídas e efluentes sintéticos por uma cepa nativa previamente isolada de Pseudomonas putida. Ensaios de biodegradação de lotes foram realizados usando um microfermentador de 2 L a 28 °C sob agitação. Para simular água poluída, 100 mg.L–1 de ácido 3-clorobenzóico foram adicionados a água superficial de rio. Foram realizados ensaios de fluxo contínuo num reator aeróbico de fluxo ascendente de leito fixo construído em PVC, utilizando cilindros de PVC como material de suporte. Água sintética residuária foi preparada dissolvendo ácido 3-clorobenzóico em água subterrânea não estéril. A biodegradação foi avaliada por espectrofotometria, liberação de cloreto, cromatografia gasosa e crescimento microbiano. Nos experimentos em lote, a cepa nativa de Pseudomonas putida degrada 100 mg.L–1 de ácido 3-clorobenzóico em 28 horas com uma eficiência de remoção de 92,2 e 87,2%, expressada como remoção de composto e demanda de oxigênio químico, respectivamente. No reator de fluxo contínuo, a remoção de uma concentração média de afluente de 98,6 mg.L–1 atingiu 91,7% do composto e 88,9% da remoção de COD. A eficiência do processo permaneceu aproximadamente constante apesar das mudanças de fluxo, concentração do composto e temperatura. A ausência de metabólitos foi determinada por cromatografia gasosa realizada no final do processo em lote e no efluente do reator continuo. A capacidade da cepa nativa para degradar o ácido 3-clorobenzóico em ambos os lotes e reatores contínuos representa uma função promissora para melhorar o tratamento de efluentes.Fil: Gallego, A.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Sanidad Nutrición Bromatología y Toxicología; ArgentinaFil: Rossen, Ariana Altair. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Sanidad Nutrición Bromatología y Toxicología; ArgentinaFil: Gemini, V.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Sanidad Nutrición Bromatología y Toxicología; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Industrial; ArgentinaFil: Fortunato, M. S.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Sanidad Nutrición Bromatología y Toxicología; ArgentinaFil: Rossi, S.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Sanidad Nutrición Bromatología y Toxicología; ArgentinaFil: Planes, E.. Instituto Nacional de Tecnología Industrial; ArgentinaFil: Korol, S.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Sanidad Nutrición Bromatología y Toxicología; Argentin

Aerobic degradation of 3-chlorobenzoic acid by an indigenous strain isolated from a polluted river

An indigenous strain of Pseudomonas putida capable of degrading 3-chlorobenzoic acid as the sole carbon source was isolated from the Riachuelo, a polluted river in Buenos Aires. Aerobic biodegradation assays were performed using a 2-l microfermentor. Biodegradation was evaluated by spectrophotometry, chloride release, gas chromatography and microbial growth. Detoxification was evaluated by using Vibrio fischeri, Pseudokirchneriellasubcapitata and Lactuca sativa as test organisms. The indigenous bacterial strain degrades 100 mg l-1 3-chlorobenzoic acid in 14 h with a removal efficiency of 92. 0 and 86. 1% expressed as compound and chemical oxygen demand removal, respectively. The strain was capable of degrading up to 1,000 mg of the compound l-1. Toxicity was not detected at the end of the biodegradation process. Besides initial concentration, the effect of different factors, such as initial pH, initial inoculum, adaptation to the compound and presence of other substrates and toxic related compounds, was studied.Fil: Gallego, Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Gemini, Virginia L.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; ArgentinaFil: Rossen, Ariana Altair. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; ArgentinaFil: Rossi, Susana L.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Tripodi, Valeria Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Servicio de Huellas Digitales Genéticas; ArgentinaFil: Corach, Daniel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Servicio de Huellas Digitales Genéticas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; ArgentinaFil: Planes, Estela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; ArgentinaFil: Korol, Sonia Edith. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; Argentin

Respuesta de la comunidad bacteriana presente en el Embalse Los Molinos (Córdoba, Argentina) expuesta a pesticidas

Fil: Rossen, Ariana A. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, ArgentinaEl propósito de este trabajo es estudiar el impacto que ejerce la presencia de los herbicidas atrazina y 2,4-D sobre las comunidades bacterianas presentes en muestras de aguas del embalse Los Molinos el cual representa la segunda fuente de agua potable de la ciudad de Córdoba. Debido al constante crecimiento de la actividad agropecuaria en la cuenca la calidad de las aguas del embalse se ve comprometida debido al arrastre superficial de agroquímicos. Se ha registrado en la zona un incremento en el empleo de herbicidas como la atrazina y el ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D).\nPara evaluar la tolerancia de la comunidad bacteriana a atrazina y 2,4-D, se expusieron muestras de agua superficial del embalse Los Molinos a 0,02; 0,20 y 2 mg/L de atrazina, y a 2; 20; 200 mg/L de 2,4-D durante 5 días. Se determinaron los cambios en el número de bacterias totales (BT), cultivables heterotróficas (BHC) y tolerantes a los herbicidas (Btol) mediante microscopía de epifluorescencia y recuentos en placa de Petri con agar R2A al inicio y al final del ensayo de exposición a los herbicidas. Se utilizo? la citometría de flujo con el fin de determinar niveles de viabilidad/mortalidad de las bacterias. Asimismo, se determinaron los cambios en la estructura y la función de las comunidades bacterianas mediante la técnica de electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (PCR-DGGE) y el análisis metabólico de la comunidad (CLPP) el cual se basa en el perfil de utilización de fuentes de carbono.\nSolo se obtuvieron diferencias significativas en los recuentos de BHC al final del ensayo de tolerancia para la muestra expuesta a la mayor concentración de atrazina respecto al control. No se observaron diferencias entre los recuentos de BT al final del ensayo. Sin embargo, la exposición a dosis crecientes de 2,4-D (2, 0 y 200 mg/L) inhibió significativamente (ANOVA, P<0,05) el crecimiento bacteriano. Las comunidades bacterianas expuestas a atrazina o 2,4-D exhibieron diferentes perfiles de consumo de fuentes de carbono. En general se obtuvo un incremento en la diversidad funcional en los grupos tratados con concentraciones crecientes de atrazina. Por otro lado, el número de fuentes de carbono utilizadas y la diversidad funcional disminuyó respecto al control a medida que se incrementó la concentración de 2,4-D.\nLa exposición a atrazina disminuyó la complejidad de la comunidad bacteriana, ya que el número de filotipos en el DGGE disminuyó a medida que se incrementó la concentración. Contrariamente, en los DGGE de las muestras expuestas a 2,4-D se reveló una mayor diversidad genética, aunque coincidente con los menores recuentos bacterianos. Sin embargo los grupos tratados con las concentraciones más altas de los herbicidas, mostraron una baja similitud respecto de los demás grupos, indicando un importante cambio en la composición genética de las comunidades bacterianas.\nEstos resultados indican que la exposición a 2,4-D inhibe el crecimiento bacteriano y modifica la estructura de la comunidad bacteriana de manera que se evidencia una pérdida de la biodiversidad funcional. La atrazina mostró tener un efecto moderado a dosis baja e intermedia.\nFinalmente, sólo se verificó la degradación de 2,4-D en muestras tomadas en primavera, verano e invierno expuestas a 20 mg/L, con una eficiencia de remoción del 87, 74 y 30% respectivamente.\nSe concluye que, bajo las condiciones de incubación en laboratorio, la respuesta de las comunidades bacterianas difiere en las distintas estaciones del año, tanto en su composición específica como en sensibilidad a los herbicidas, hallando que las bacterias de las muestras provenientes de las estaciones de otoño e invierno fueron más vulnerables, especialmente en aquellas tratadas con 2,4-D.Complementariamente, por un lado se implementó el modelo de dispersión de pesticidas SoilFug para estimar concentraciones de atrazina y de 2,4-D en el agua de escorrenti?a de la cuenca del embalse. Tomando como referencia las dosis declaradas de los herbicidas aplicados en campo y considerando una extensión de área cultivada entre 100 a 3000 ha se estimó que la atrazina podría detectarse en un rango de 2,25 a 67,5 ?g/L con una vida media de 60 di?as. Respecto del 2,4-D, considerando una extensión de cultivo de 100 a 5000 ha, las concentraciones estimadas se hallarían entre 0,53 y 26,2 ?g/L, con una vida media aproximada de 10 días. Por el otro lado se realizó una caracterización de la calidad del agua del embalse comprobando que las condiciones eutróficas predominaron a lo largo del año.\nEste trabajo pone en evidencia la necesidad de incorporar estudios de microbiología ambiental para la evaluación integral de la calidad del agua y de los mecanismos involucrados en la depuración de aguas contaminadas

Biodegradación y detoxificación de ácidos clorobenzoicos : estudio de las poblaciones microbianas y de los factores que participan

Fil: Rossen, Ariana A. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, ArgentinaUno de los problemas más importantes que deben enfrentar las sociedades modernas es la contaminación ambiental producida por la liberación, accidental o deliberada desde fuentes industriales y/o agrícolas, de una gran variedad de compuestos químicos orgánicos. Los ácidos clorobenzoicos son contaminantes de gran interés ya que se encuentran en el ambiente mayormente como resultado de la degradación parcial de bifenilos policlorados (PCBs) y como derivados de la manufactura de colorantes, herbicidas, funguicidas y conservantes de pinturas.\nEl presente trabajo tuvo por finalidad estudiar la cinética de degradación del ácido 3-clorobenzoico por una cepa de Pseudomonas putida aislada de sedimentos del Riachuelo (Buenos Aires, Argentina). Se evaluó la influencia de distintos factores como la concentración del compuesto en estudio, pH, tamaño del inóculo, presencia de co-sustratos metabólicos como glucosa y acetato de sodio, y de compuestos análogos estructurales como el ácido 4-clorobenzoico. Por otro lado, se determinó, mediante ensayos realizados a escala laboratorio, la capacidad de la cepa bacteriana para degradar el ácido 3-clorobenzoico en muestras de aguas superficiales contaminadas con el compuesto. Se realizaron ensayos estandarizados de toxicidad utilizando bacterias bioluminiscentes (Vibrio fischeri) y semillas de lechuga (Lactuca sativa) para evaluar la toxicidad del compuesto al inicio y final del proceso de biodegradación.\nLos ensayos de biodegradación se llevaron a cabo en un fermentador de 2 L de capacidad a 28 oC con agitación (200 rpm). La biodegradación fue evaluada por espectrofotometría, cromatografía gaseosa, demanda química de oxígeno (DQO) y crecimiento microbiano.\nPseudomonas putida degradó 100 mg/L de ácido 3-clorobenzoico en 14 horas con una eficiencia expresada en remoción del compuesto de 92%. La máxima concentración degradada por la cepa bacteriana fue de 1000 mg/L y el tiempo requerido para ello fue de 7 días. La influencia del pH del medio en un rango de 6 a 9 no afectó la cinética de degradación, mientras que a pH 5 se observó una inhibición del crecimiento bacteriano. El tiempo requerido para degradar el compuesto disminuyó con el incremento del tamaño del inóculo. Pseudomonas putida mantuvo la capacidad de degradar el ácido 3-clorobenzoico sin haber sido sometida al proceso de adaptación. La presencia de glucosa aceleró la degradación del ácido 3-clorobenzoico. Por otro lado, se comprobo? que la cepa bacteriana fue capaz de metabolizar el ácido 3-clorobenzoico aún en presencia de concentraciones elevadas (100 mg/L) de compuestos análogos estructurales como el ácido 4-clorobenzoico. Los ensayos realizados en agua superficial a escala laboratorio demostraron que la presencia de otros microorganismos y componentes del medio no afectaron la capacidad degradativa de Pseudomonas putida. Los bioensayos de toxicidad realizados demostraron la detoxificación del ácido 3-clorobenzoico como consecuencia del proceso de biodegradación

Nitrification Process in a Nuclear Wastewater with High Load of Nitrogen, Uranium and Organic Matter under ORP Controlled

To produce nuclear fuels, it is necessary to convert uranium′s ore into UO2-ceramic grade, using several quantities of kerosene, methanol, nitric acid, ammonia, and, in low level, tributyl phosphate (TBP). Thus, the effluent generated by nuclear industries is one of the most toxic since it contains high concentrations of dangerous compounds. This paper explores biological parameters on real nuclear wastewater by the Monod model in an ORP controlled predicting the specific ammonia oxidation. Thermodynamic parameters were established using the Nernst equation to monitor Oxiders/Reductors relationship to obtain a correlation of these parameters to controlling and monitoring; that would allow technical operators to have better control of the nitrification process. The real nuclear effluent is formed by a mixture of two different lines of discharges, one composed of a high load of nitrogen, around 11,000 mg/L (N-NH4+-N-NO3−) and 600 mg/L Uranium, a second one, proceeds from uranium purification, containing TBP and COD that have to be removed. Bioprocesses were operated on real wastewater samples over 120 days under controlled ORP, as described by Nernst equations, which proved to be a robust tool to operate nitrification for larger periods with a very high load of nitrogen, uranium, and COD

Applying the Nernst Equation to Control ORP in Denitrification Process for Uranium-Containing Nuclear Effluent with High Loads of Nitrogen and COD

Several reviews of denitrification have shown it to be an efficient process for treating high nitrate-loaded effluents from nuclear industries. However, stressful conditions adversely affect biological kinetic parameters and performance. Additionally, actual nuclear effluents contain multiple pollutants and radioactive emissions that could render implementation difficult. The objective of this study was to treat and recycle water from nuclear industries by using a mixture of blended real nuclear wastewater (BRNW). The process was carried out under physicochemical parameters control in a biological model to established a technical setup and to model the denitrification process in a real nuclear wastewater effluent. Denitrification processes were carried out in the wastewater sample under controlled ORP conditions by the Hill model to establish the kinetic model. The results show a complete elimination of nitrate by the bacteria. Indicators of biochemical reactions were used to obtain a model based on Monod and controlled ORP. The good fit of the proposed model was verified under empirical and simulated conditions. To establish optimal performance, it was necessary to add 3% v/v of methanol, as a carbon source, to remove the nitrate in BRNW. Isolation techniques confirmed that Pseudomonas spp. was the dominant bacteria. Gene expression demonstrated the lack of inhibition of the NosZ gene responsible for the reduction in nitric oxide, a &ldquo;greenhouse gas&rdquo;. Finally, COD and uranium were removed from the liquid by precipitation. At the end of the process, the treated effluent could potentially be reused in industrial processes, recycling most of the wastewater effluents

Aerobic Reactors for Biotreatment of Polluted Waters and Synthetic Effluents Containing 3-Chlorobenzoic Acid

The degradation of 3-chlorobenzoic acid in polluted waters and synthetic effluents by a previously isolated indigenous strain of Pseudomonas putida was studied. Batch biodegradation assays were performed using a 2 L microfermentor at 28 °C with agitation. To simulate polluted water, 100 mg.L–1 of 3-chlorobenzoic acid were added to surface river water. Continuous‑flow assays were performed in an aerobic up-flow fixed-bed reactor constructed from PVC employing hollow PVC cylinders as support material. Synthetic wastewater was prepared by dissolving 3-chlorobenzoic acid in non-sterile groundwater. Biodegradation was evaluated by spectrophotometry, chloride release, gas chromatography and microbial growth. In batch experiments the indigenous strain of Pseudomonas putida degrades 100 mg.L–1 of 3-chlorobenzoic acid in 28 hours with a removal efficiency of 92.2 and 87.2%, expressed as compound and chemical oxygen demand removal, respectively. In the continuous-flow reactor the removal of an average influent concentration of 98.6 mg.L–1 reached 91.7% of compound and 88.9% of COD removal. The process efficiency remained approximately constant despite changes in the influent flow, compound concentration and temperature. The absence of metabolites was determined by gas chromatography performed at the end of the batch process and at the effluent of the continuous reactor. The ability of the isolated indigenous strain to degrade 3-chlorobenzoic acid in both batch and continuous reactors represents a promising feature to improve the treatment of effluents.Foi estudada a degradação do ácido 3-clorobenzóico em águas poluídas e efluentes sintéticos por uma cepa nativa previamente isolada de Pseudomonas putida. Ensaios de biodegradação de lotes foram realizados usando um microfermentador de 2 L a 28 °C sob agitação. Para simular água poluída, 100 mg.L–1 de ácido 3-clorobenzóico foram adicionados a água superficial de rio. Foram realizados ensaios de fluxo contínuo num reator aeróbico de fluxo ascendente de leito fixo construído em PVC, utilizando cilindros de PVC como material de suporte. Água sintética residuária foi preparada dissolvendo ácido 3-clorobenzóico em água subterrânea não estéril. A biodegradação foi avaliada por espectrofotometria, liberação de cloreto, cromatografia gasosa e crescimento microbiano. Nos experimentos em lote, a cepa nativa de Pseudomonas putida degrada 100 mg.L–1 de ácido 3-clorobenzóico em 28 horas com uma eficiência de remoção de 92,2 e 87,2%, expressada como remoção de composto e demanda de oxigênio químico, respectivamente. No reator de fluxo contínuo, a remoção de uma concentração média de afluente de 98,6 mg.L–1 atingiu 91,7% do composto e 88,9% da remoção de COD. A eficiência do processo permaneceu aproximadamente constante apesar das mudanças de fluxo, concentração do composto e temperatura. A ausência de metabólitos foi determinada por cromatografia gasosa realizada no final do processo em lote e no efluente do reator continuo. A capacidade da cepa nativa para degradar o ácido 3-clorobenzóico em ambos os lotes e reatores contínuos representa uma função promissora para melhorar o tratamento de efluentes.Fil: Gallego, A.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Sanidad Nutrición Bromatología y Toxicología; ArgentinaFil: Rossen, Ariana Altair. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Sanidad Nutrición Bromatología y Toxicología; ArgentinaFil: Gemini, V.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Sanidad Nutrición Bromatología y Toxicología; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Industrial; ArgentinaFil: Fortunato, M. S.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Sanidad Nutrición Bromatología y Toxicología; ArgentinaFil: Rossi, S.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Sanidad Nutrición Bromatología y Toxicología; ArgentinaFil: Planes, E.. Instituto Nacional de Tecnología Industrial; ArgentinaFil: Korol, S.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Sanidad Nutrición Bromatología y Toxicología; Argentin

Water Quality and Toxicological Impact Assessment Using the Nematode Caenorhabditis elegans Bioassay in a Long-Term Intensive Agricultural Area

Due to intensive agricultural activities to meet the growing needs for food, large volumes of water are consumed and an increasing amount of agrochemicals are released into the environment threatening the aquatic ecosystem. In order to ensure a sustainable agricultural management, it is crucial to develop an integrated water assessment plan that includes not only water quantity and quality but also toxicological assessments. The Pergamino River basin (province of Buenos Aires, Argentina) was selected as a representative case of study to monitor and assess the impact of both the long-term intensification of soybean production and fast-growing urban development on surface and groundwater sources. Physicochemical analyses and a Water Quality Index were determined and showed that water quality falls into the marginal category, compromising the irrigation purposes and threatening aquatic life. Glyphosate and aminomethylphosphonic acid were detected at least once in all sites. Caenorhabditis elegans toxic bioassays were performed and a toxicological ranking was developed. This analysis proved to be useful to detect toxicity even when water parameters met regulatory requirements and water quality seemed to be satisfactory. This research constitutes a valuable model to be replicated in other river basins that have been impacted by intensive agriculture and growing urban development in order to assess water quality conditions and ensure sound water resources management.Fil: Clavijo Lara, Araceli Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Rossen, Ariana Altair. Ministerio del Interior, Obras Públicas y Vivienda. Secretaría de Obras Públicas. Subsecretaría de Recursos Hídricos. Instituto Nacional del Agua y del Ambiente (Ezeiza); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Calvo, Daniel. Ministerio del Interior, Obras Públicas y Vivienda. Secretaría de Obras Públicas. Subsecretaría de Recursos Hídricos. Instituto Nacional del Agua y del Ambiente (Ezeiza); ArgentinaFil: Kronberg, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Moya, Aldana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; ArgentinaFil: Pagano, Eduardo Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Munarriz, Eliana Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentin

Glyphosate-based herbicides modulate oxidative stress response in the nematode Caenorhabditis elegans

Glyphosate-based formulation is used as non-selective and post-emergent herbicides in urban and rural activities. In view of its recurring applications in agricultural producing countries, the increase of glyphosate concentration in the environment stresses the need to test the adverse effects on non-target organisms and assess the risk of its use. This paper analyzes the toxicological and oxidative stress and modulatory effects of a glyphosate commercial formulation (glyphosate F) on the nematode Caenorhabditis elegans. We detected ROS production and enhancement of oxidative stress response in glyphosate F-treated nematodes. Particularly, we found an increased ctl-1 catalase gene expression of a catalase specific activity. In addition, we showed that glyphosate F treatment activated the FOXO transcription factor DAF-16, a critical target of the insulin/IGF-1 signaling pathway, which modulates the transcription of a broad range of genes involved in stress resistance, reproductive development, dauer formation, and longevity. In summary, the exposure of glyphosate F induces an oxidative imbalance in C. elegans that leads to the DAF-16 activation and consequently to the expression of genes that boost the antioxidant defense system. In this regard, clt-1 gene and catalase activity proved to be excellent biomarkers to develop more sensitive protocols to assess the environmental risk of glyphosate use.Fil: Kronberg, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Clavijo Lara, Araceli Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Moya, Aldana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; ArgentinaFil: Rossen, Ariana Altair. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional del Agua; ArgentinaFil: Calvo, Daniel. Instituto Nacional del Agua; ArgentinaFil: Pagano, Eduardo Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Munarriz, Eliana Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentin

The nematode Caenorhabditis elegans as an integrated toxicological tool to assess water quality and pollution

Determination of water quality status in rivers is critical to establish a sustainable water management policy. For this reason, over the last decades it has been recommended to perform integrated water assessments that include water quantities and physicochemical, ecological and toxicological tests. However, sometimes resources are limited and it is not possible to perform large-scale chemical determinations of pollutants or conduct numerous ecotoxicological tests. To overcome this problem we use and measure the growth, as a response parameter, of the soil nematode Caenorhabditis elegans to assess water quality in rivers. The C. elegans is a ubiquitous organism that has emerged as an important model organism in aquatic and soil toxicology research. The Tunuyán River Basin (Province of Mendoza, Argentina) has been selected as a representative traditional water monitoring system to test the applicability of the C. elegans toxicological bioassay to generate an integrated water quality evaluation. Jointly with the C. elegans toxic assays, physicochemical and bacteriological parameters were determined for each monitoring site. C. elegans bioassays help to identify different water qualities in the river basin. Multivariate statistical analysis (PCA and linear regression models) has allowed us to confirm that traditional water quality studies do not predict potential toxic effects on living organisms. On the contrary, physicochemical and bacteriological analyzes explain < 62% of the C. elegans growth response variability, showing that ecotoxicological bioassays are important to obtain a realistic scenario of water quality threats. Our results confirm that the C. elegans bioassay is a sensible and suitable tool to assess toxicity and should be implemented in routine water quality monitoring.Fil: Clavijo Lara, Araceli Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Kronberg, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Rossen, Ariana Altair. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Ministerio del Interior, Obras Públicas y Vivienda. Secretaría de Obras Públicas. Subsecretaría de Recursos Hídricos. Instituto Nacional del Agua y del Ambiente (Ezeiza); ArgentinaFil: Moya, Aldana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal. Cátedra de Protección Vegetal; ArgentinaFil: Calvo, Daniel Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Ministerio del Interior, Obras Públicas y Vivienda. Secretaría de Obras Públicas. Subsecretaría de Recursos Hídricos. Instituto Nacional del Agua y del Ambiente (Ezeiza); ArgentinaFil: Salatino, Santa Esmeralda. Provincia de Mendoza. Ministerio de Infraestructura y Vivienda. Secretaria de Obras Publicas. Instituto Nacional del Agua; ArgentinaFil: Pagano, Eduardo Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Morabito, Jose Antonio. Provincia de Mendoza. Ministerio de Infraestructura y Vivienda. Secretaria de Obras Publicas. Instituto Nacional del Agua; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; ArgentinaFil: Munarriz, Eliana Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentin