Argelia Juarez Alcaraz

UNIVERSIDAD DE COLIMA
FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AGROPECUARIAS

Biolixiviación de minerales sulfuro-ferroso en jales:
aislamiento y caracterización de cultivos puros y mixtos
de microorganismos involucrados
TESIS

Que para obtener el grado de
Doctor en Ciencias: Área Biotecnología

Presenta

Argelia Juárez Alcaraz
Asesores: Dr. José Gerardo López Aguirre
Dr. Marcos Gustavo MonroyFernández

agosto de 2004

INDICE

Índice de figuras
Índice de cuadros
Índice de plantillas
Abstract
Resumen

Página
V
IX
XI
XVII
XVIII

I INTRODUCCIÓN

1

I.1 El problema

3

I.2 Hipòtesis

4

I.3 Objetivo general

4

II. ANTECEDENTES
2.1 Microorganismos quimiolitotróficos presentes en los procesos de
biolixiviación
2.2 Microorganismos heterotróficos presentes en los procesos de biolixiviación
2.3Sinergismo en bacterias acidofílícas
2.4 Lixiviación microbiana
2.5 Mecanismos de acción bacteriana
2.6 Sustratos de energía
2.6.1 Pirita (FeS2)
2.6.2 Hierro
2.6.3 Azufre
III. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1 Localización de las determinaciones analíticas
3.2 Sitio de muestreo
3.3 Procesamiento de las muestras de suelo
3.4 Procesamiento de las muestras de agua
3.5 Proceso de muestras de jales
3.5.1 Medición delcontenido de humedad
3.6 Determinación del pH de las muestras
3.7 Medios de cultivo para aislamiento de microorganismos en
condiciones de medio mínimo de crecimiento
3.7.1 Condiciones y adaptación de los microorganismos en los sustratos
3.7.2 Aislamientos en medios sólidos selectivos
3.8 Medición del crecimiento celular

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I

3.8.1Cuantificación de los microorganismos
3.9 Caracterización de cepas
3.10 Bioensayos
3.10.1 Determinación de la actividad de los microorganismos en substrato
estéril y no estéril
3.10.2 Crecimiento de los microorganismos aislados en el substrato con jal y
dos diluyentes en diferentes condiciones
3.10.3 Oxidación del ion Fe (II) a Fe (III) presentes en los jales a través de los
cultivos puros y mixtos3.10.4 Oxidación de los minerales sulfurosos presentes en los jales con cultivo
mixto de microorganismos
3.10.5 Capacidad oxidativa de la mezcla de microorganismos
3.11 Mediciones usadas para determinar la oxidación de los minerales
sulfurosos
3.11.1 Determinación de la acidez
3.11.2 Determinación del ión sulfato
3.11.3 Determinación de Fe (II) y Total
3.11.3.1 Medición del Fe(II) por titulación3.11.3.2 Medición del Fe(II) con orto-fenantrolina
3.11.3.3 Determinación del Fe total
3.11.4 Determinación de proteínas totales solubles
3.12 Observación microscópica del crecimiento celular de las cepas aisladas
3.13 Determinación de la concentración de azufre durante la biolixiviación
3.14 Biolixiviación de los minerales sulfurosos de los jales
3.14.1 Condiciones experimentales
3.14.2 Diseñoexperimental
lV. RESULTADOS
4.1 Sitio de muestreo
4.2 Caracterización química de muestras de suelo
4.3 Caracterización físico-química de muestras de agua
4.4. Determinación de la humedad de muestras de jales
4.5 Caracterización química de jales
4.6 Determinación del pH de jales y suelo
4.7 Aislamiento de microorganismos en condiciones de medio mínimo de
crecimiento
4.8 Condiciones y adaptación demicroorganismos al substrato
4.8.1 Microorganismos quimiolitotróficos
4.8.2 Microorganismos heterotróficos
4.9 Caracterización fenotípica de cepas aisladas

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II

4.10 Bioensayos para determinar condiciones en la biolixiviación de minerales
sulfurosos
4.10.1 Actividad de los microorganismos en substratoestéril y no estéril
4.10.2 Condiciones de crecimiento de los microorganismos aislados en el
substrato con jales y diluyente distinto
4.10.3 Oxidación de Fe (II) por cultivos mixtos y puros en presencia de jales
4.10.4 Estudio comparativo de la capacidad oxidativa de cultivos puros y
mixtos
4.11 Biolixiviación de jales por comunidades microbianas seleccionadas
4.11.1 Descripción de la evolución...