ISSN 2953-6367
Octubre 2025
http://revistainvestigo.com
Vol. 6 No, 17, PP. 141-152
https://doi.org/10.56519/433rx348
Revista Científica Multidisciplinaria InvestiGo
Riobamba Ecuador
Cel: +593 97 911 9620
revisinvestigo@gmail.com
141
AISLAMIENTO Y SELECCIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS
DE SUELOS CONTAMINADO CON HIDROCARBUROS Y METALES
PESADOS CON POTENCIAL PARA FITORREMEDIACIÓN ASISTIDA
POR BIOAUMENTO
ISOLATION AND SELECTION OF NATIVE MICROORGANISMS
FROM SOILS CONTAMINATED WITH HYDROCARBONS AND
HEAVY METALS WITH POTENTIAL FOR BIOAUGMENTATION-
ASSISTED PHYTOREMEDIATION
Magaly I. Aulestia Herrera
1
, Gissela Ponce Q.
2
, Genny Herrera
3
{miaulestia@espe.edu.ec
1
, geponce1@espe.edu.ec
2
, genny.herrera@hotmail.com
3
}
Fecha de recepción: 30/09/2025 / Fecha de aceptación: 06/09/2025 / Fecha de publicación: 07/10/2025
RESUMEN: La contaminación del suelo por metales pesados e hidrocarburos aromáticos
policíclicos (HAP) representa una seria amenaza para los ecosistemas y la salud humana. La
fitorremediación surge como una alternativa sostenible para la rehabilitación de estos suelos,
pero su eficacia en ambientes con co-contaminación severa a menudo se ve limitada por el
estrés tóxico que suprime el desarrollo vegetal. Si bien el bioaumento con microorganismos
rizosféricos puede potenciar este proceso, los inoculantes comerciales frecuentemente fallan
al no adaptarse a las condiciones específicas del suelo. Por ello, este estudio se orienta hacia la
biorremediación con microorganismos nativos, partiendo de la hipótesis de que es posible
aislar cepas autóctonas adaptadas a la co-contaminación, con capacidad para desarrollarse en
la rizósfera y estimular el crecimiento vegetal. Para verificar esta hipótesis, se aislaron
microorganismos nativos de un suelo contaminado con HAPs y metales, recolectando 15
muestras aleatorias en tres puntos (P, Q, R). De un total de 129 cepas iniciales, se seleccionaron
48 con morfologías distintivas (bacterias, levaduras y hongos). Estas fueron algunas pruebas de
resistencia frente a una mezcla de HAPs (fluoranteno, benzo(β)fluoranteno, antraceno,
benzo(α)antraceno y benzo(α)pireno) en tres concentraciones, y a diferentes niveles de pH (2,5,
4,0 y 7,5). Los resultados demostraron una superior tolerancia en las cepas fúngicas,
identificándose ocho cepas capaces de crecer en todas las condiciones. Finalmente, se
seleccionaron 23 cepas con base en su capacidad de adaptación a la rizósfera y potencial de
degradación. Este trabajo sienta las bases para el desarrollo de un consorcio microbiano nativo
1
Laboratorio de Microbiología del Departamento de Ciencias de la Vida y de la Agricultura, Universidad de las Fuerzas Armadas
ESPE Sangolquí Ecuador, https://orcid.org/0000-0002-3376-1733; +593939139802.
2
Laboratorio de Microbiología del Departamento de Ciencias de la Vida y de la Agricultura, Universidad de las Fuerzas Armadas
ESPE Sangolquí Ecuador; +593985970451.
3
Departamento de medioambiente, JM Laboratorios S.C.C Quito Ecuador; +593993333327.
AISLAMIENTO Y SELECCIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS DE SUELOS CONTAMINADO CON HIDROCARBUROS Y METALES
PESADOS CON POTENCIAL PARA FITORREMEDIACIÓN ASISTIDA POR BIOAUMENTO
142
aplicable en estrategias de fitorremediación asistida por bioaumento para suelos con co-
contaminación compleja.
Palabras clave: Microorganismos rizosféricos, bioprospección, bioaumento, metales pesados,
HAPs
ABSTRACT: Soil contamination by heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (HAPs)
represents a serious threat to ecosystems and human health. Phytoremediation is emerging as
a sustainable alternative for the rehabilitation of these soils, but its effectiveness in severely
co-contaminated environments is often limited by toxic stress that suppresses plant growth.
While bioaugmentation with rhizosphere microorganisms can enhance this process,
commercial inoculants frequently fail due to their lack of adaptation to specific soil conditions.
Therefore, this study focuses on bioremediation with native microorganisms, based on the
hypothesis that it is possible to isolate native strains adapted to co-contamination, capable of
developing in the rhizosphere and stimulating plant growth. To test this hypothesis, native
microorganisms were isolated from soil contaminated with HAPs and metals, collecting 15
random samples at three locations (P, Q, R). From a total of 129 initial strains, 48 with distinctive
morphologies (bacteria, yeasts, and fungi) were selected. These were resistance tests against a
mixture of HAPs (fluoranthene, benzo(β)fluoranthene, anthracene, benzo(α)anthracene, and
benzo(α)pyrene) at three concentrations and different pH levels (2.5, 4.0, and 7.5). The results
demonstrated superior tolerance among the fungal strains, with eight strains capable of
growing under all conditions being identified. Finally, 23 strains were selected based on their
adaptability to the rhizosphere and their degradation potential. This work lays the foundation
for the development of a native microbial consortium applicable in bioaugmentation-assisted
phytoremediation strategies for soils with complex co-contamination.
Keywords: Rhizospheric microorganisms, bioprospecting, bioaugmentation, heavy metals,
HAPs
INTRODUCCIÓN
En las últimas décadas el rápido desarrollo del sector industrial a nivel mundial ha provocado
grandes perjuicios en el medio ambiente, generando la contaminación de una gran variedad de
ecosistemas. En la actualidad muchos sitios ubicados en zonas urbanas deben ser rehabilitados
para evitar la migración de contaminantes y así reducir los daños que estos provocan en la salud
de personas, animales y plantas. Los contaminantes que se encuentran típicamente en estos
lugares son los metales pesados y los productos derivados del petróleo (1), (2).
Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs), son considerados contaminantes prioritarios
debido a su potencial toxicidad, mutagenicidad y carcinogenicidad. Debido a su naturaleza
hidrofóbica, muchos HAPs se unen a partículas y sedimentos del suelo disminuyendo su
biodisponiblidad y provocando su acumulación a través de la cadena trófica (3), (4).
AISLAMIENTO Y SELECCIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS DE SUELOS CONTAMINADO CON HIDROCARBUROS Y METALES
PESADOS CON POTENCIAL PARA FITORREMEDIACIÓN ASISTIDA POR BIOAUMENTO
143
La acumulación y las características de ubicuidad, persistencia y potenciales efectos nocivos para
el medio ambiente y la salud humana que producen los metales, los ha convertido en un problema
de gran preocupación en los países industrializados (5), (6). Los metales pesados al igual que los
HPAs, producen efectos negativos en la salud de los organismos superiores; pueden provocar la
disminución del crecimiento en plantas, daños en la cobertura vegetal del suelo provocando
impactos negativos en su microflora (7), (8). El suelo al ser un medio estático es vulnerable a que
los contaminantes permanezcan en él durante mucho tiempo. Esta permanencia a largo plazo es
especialmente grave ya que estos contaminantes no pueden ser fácilmente degradados. La
consecuencia directa de esta contaminación del suelo es una ausencia inicial de vegetación o la
pérdida de su productividad, la disminución de la biodiversidad e indirectamente la
contaminación del aire, aguas superficiales y subterráneas (9).
La acumulación de metales pesados y HAPs, agravada por sus características de persistencia,
ubicuidad y sus efectos nocivos para los ecosistemas y la salud humana, representa un desafío
ambiental a escala global (5), (6). Esta problemática no es exclusiva de los países industrializados;
en América Latina, el acelerado desarrollo extractivo e industrial ha generado numerosos pasivos
ambientales, donde la contaminación de suelos por estas sustancias es una constante (7), (8), (9).
En Ecuador, esta realidad es particularmente evidente en áreas impactadas por actividades
petroleras y mineras, que han alterado la integridad de extensas áreas de suelo (10), (11), (12).
Estos contaminantes ejercen efectos negativos directos sobre los organismos superiores y la
vegetación, inhibiendo el crecimiento de las plantas y degradando la cobertura vegetal, lo que a
su vez genera impactos cascada en la microflora edáfica (13), (14). Dada la naturaleza estática del
suelo, los contaminantes pueden persistir en él durante décadas, especialmente porque los
metales no pueden ser degradados y muchos HPA son altamente recalcitrantes. En ecosistemas
sensibles como los tropicales, esta permanencia a largo plazo tiene consecuencias drásticas: la
pérdida de productividad del suelo, la disminución crítica de la biodiversidad y la contaminación
secundaria de fuentes de agua y aire, comprometiendo servicios ecosistémicos vitales y la
seguridad de las comunidades locales (13).
Es evidente que la contaminación del suelo con metales y HAPs constituye un grave problema con
consecuencias negativas tanto en la salud como a nivel económico. Es de esperar que la presencia
simultánea de estos dos tipos de contaminantes en un mismo emplazamiento represente retos
técnicos y económicos para el desarrollo de las estrategias de descontaminación, es por eso que,
el proyecto planteado por nuestro grupo de investigación pretende juntar las tecnologías de
bioaumento y fitorremediación para descontaminar un emplazamiento, cuyo suelo se encuentra
contaminado con metales HAPs. Se ha elegido juntar estas dos tecnologías de descontaminación
puesto que se ha demostrado que tanto plantas como bacterias son capaces de disminuir las
concentraciones de metales e hidrocarburos respectivamente.
Las pruebas realizadas en esta investigación, constituyen un pilar importante para el posterior
desarrollo del proyecto antes descrito ya que, a través de los resultados obtenidos, se podrá: (i)
seleccionar los microorganismos más idóneos para el posterior estudio de su capacidad de
eliminación de los contaminantes, primeramente a nivel de laboratorio y después en un
AISLAMIENTO Y SELECCIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS DE SUELOS CONTAMINADO CON HIDROCARBUROS Y METALES
PESADOS CON POTENCIAL PARA FITORREMEDIACIÓN ASISTIDA POR BIOAUMENTO
144
emplazamiento real llevando a cabo el proceso de bioaumento y fitorremediación; (ii) seleccionar
la vegetación más adecuada para los procesos de fitorremediación tomando en cuenta las
características ambientales del emplazamiento en estudio así como los tipos de contaminantes
que se encuentran en el suelo y (iii) estudiar la mejora de los procesos de fitorremdiación cuando
se establece una relación simbiótica entre las plantas y microorganismos seleccionados.
MATERIALES Y MÉTODOS
Tipo de Investigación y Localización del Estudio: el presente estudio se enmarcó en una
investigación de tipo experimental y aplicada, sustentada en análisis de laboratorio. El muestreo
se realizó en un área identificada con suelos impactados por co-contaminación de hidrocarburos
aromáticos policíclicos (HAP) y metales pesados, ubicada en las cercanías de la estación de trenes
de Chimbacalle, ubicada en la ciudad de Quito - Ecuador.
El diseño experimental comprendió tres fases principales:
Figura 1. Diagrama de flujo del proceso de aislamiento y selección de cepas.
1. Toma y caracterización de muestras de suelo: Se realizó un muestreo previo de la zona
afectada por contaminación de hidrocarburos y metales pesados con el fin de conocer la
distribución espacial (homogénea o heterogénea) de los contaminantes y por otro lado
obtener muestras para el aislamiento de microorganismos aclimatados al crecimiento en
presencia de metales pesados y de hidrocarburos en la zona de estudio.
El diseño y realización del muestreo se llevó a cabo teniendo en cuenta los protocolos descritos
por Boulding et al (14) para lo cual se determinaron aleatoriamente tres puntos de muestreo (P,
Q y R) divididos en cuadrículas de cuatro columnas (A, B, C y D) por 5 filas en los puntos de
muestreo P y Q y en tres columnas (A, B y C) por 5 filas en el punto de muestreo R. En cada punto
se tomaron muestras aleatorias de las cuales 100 g fueron analizados en los laboratorios de
química analítica de JM Laboratorios S.C.C, para la determinación de hidrocarburos y pesticidas.
El resto de muestra se sometieron a secado previo a su caracterización fisicoquímica que permitió
determinar los valores de pH, la salinidad del suelo y las concentraciones de contaminantes en
cada punto de muestreo.
La Tabla 1 especifica los parámetros medidos en cada una de las muestras, habiéndose estudiado:
i) TPHs para todas las muestras de suelo seleccionadas (en la tabla TPHs); ii) hidrocarburos
Toma y Caracterización de
Muestras de Suelo
Aislamiento y Selección
Fenotípica de Cepas
microbianas
Ensayos de resistencia y
selección de cepas
AISLAMIENTO Y SELECCIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS DE SUELOS CONTAMINADO CON HIDROCARBUROS Y METALES
PESADOS CON POTENCIAL PARA FITORREMEDIACIÓN ASISTIDA POR BIOAUMENTO
145
volátiles, separación en cadenas y PHAs (en la tabla HC) para las muestras A1 y A5 de los puntos
P y Q y iii) herbicidas (en la tabla H) para las muestras del punto R más cercanas a la vía (A1 y A5).
Esta selección se realizó atendiendo a criterios de tratamiento: en los puntos de muestreo P y Q
se focalizará en la eliminación de hidrocarburos (además de metales) mientras que en el punto R
el tratamiento estará focalizado a la fitorremediación de metales con plantas resistentes a los
herbicidas que puedan aparecer en el medio.
Tabla 1. Parámetros analizados en las diferentes muestras de suelo.
Muestra
Parámetros analizados
P
A
TPHs
HC
P
A
TPHs
HC
P
B
TPHs
P
B
TPHs
P
D
TPHs
P
D
TPHs
Q
A
TPHs
HC
Q
A
TPHs
HC
Q
B
TPHs
Q
B
TPHs
Q
D
TPHs
Q
D
TPHs
R
A
TPHs
H
R
A
TPHs
H
R
C
TPHs
R
C
TPHs
2. Aislamiento y Selección Fenotípica de Cepas microbianas: para el aislamiento de
microorganismos, se tomaron como referencia los protocolos descritos por Aulestia et al (15)
con determinadas modificaciones para adaptarlo a los requerimientos del proyecto. En primer
lugar, se realizó un enriquecimiento en tampón fosfato salino (PBS) y HAPs como única fuente
de carbono y a continuación se sembró en medio mínimo (MM) empleando el método de
agotamiento en superficie, 100 µl de muestras diluidas de cada cultivo enrriquecido utilizando
HAPs como única fuente de carbono.
El aislamiento inicial de cepas se basó en un criterio de selección fenotípico. A partir de las placas
originales, se seleccionaron aquellas que presentaron colonias morfológicamente distinguibles y
bien separadas, asegurando que cada una represente un posible morfotipo diferente. Cada
colonia seleccionada se purificó mediante siembra por extensión en placa en tres medios de
cultivo sólidos diferentes para favorecer el crecimiento de los distintos grupos microbianos y
verificar su pureza:
Agar Triptona de Soja (TSA) suplementado con cicloheximida (1 mL/L) para inhibir el
crecimiento fúngico y aislar selectivamente bacterias. Las placas se incubaron a 37 °C
durante 24 horas.
AISLAMIENTO Y SELECCIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS DE SUELOS CONTAMINADO CON HIDROCARBUROS Y METALES
PESADOS CON POTENCIAL PARA FITORREMEDIACIÓN ASISTIDA POR BIOAUMENTO
146
Agar Extracto de Malta (MEA) para favorecer el desarrollo de hongos. Las placas se
incubaron a 30 °C durante 48 horas.
Agar Sabouraud (SAB) con cloranfenicol para favorecer el desarrollo de levaduras e inhibir
bacterias. Las placas se incubaron a 30 °C durante 72 horas.
Todos los aislamientos se realizaron por duplicado para garantizar la pureza y consistencia de
cada cepa obtenida.
3. Ensayos de resistencia y selección de cepas: para evaluar la tolerancia de los microorganismos
aislados a las condiciones de estrés del suelo de estudio, se realizaron ensayos de resistencia
frente a un gradiente de pH (2,5; 4,0 y 7,5) y a diferentes concentraciones de una mezcla de
hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs). El diseño de las concentraciones de HAPs (Tabla
1) se basó en la concentración media encontrada in situ (C1), incluyendo también una
concentración diez veces superior (C1x10) y otra diez veces inferior (C1/10), con el fin de
evaluar un amplio rango de tolerancia.
El ensayo se llevó a cabo en placas de 24 pocillos. En cada pocillo se dispuso una mezcla de 0,9 ml
de medio de cultivo con el contaminante como única fuente de carbono a la concentración
deseada y 0,1 ml de una suspensión del inóculo ajustada a 10⁵ UFC/mL. Las placas se incubaron a
temperatura ambiente con agitación constante (120 rpm) durante 7 días. Para garantizar la
validez de los ensayos, se incluyeron controles positivos (medio de cultivo sin contaminantes
inoculado con cada cepa) y controles negativos (medio con contaminantes sin inóculo) en cada
placa. La evaluación del crecimiento se realizó agregando 1 mL de resazurina (4 ppm) a cada
pocillo tras el periodo de incubación. La funcionalidad metabólica se confirma con el cambio de
color de azul (resazurina) a rosa o incoloro (resorufina).
Todos los ensayos se realizaron por duplicado para verificar la consistencia de los resultados y de
forma paralela, se ejecutaron los mismos ensayos utilizando una biofórmula comercial para
biorremediación como referencia comparativa.
La variable de respuesta en estos ensayos fue de naturaleza cualitativa binaria (crecimiento/sin
crecimiento), determinada mediante el método colorimétrico con resazurina. Un resultado se
consideró positivo únicamente al observar el cambio de color característico en ambas réplicas.
Dada la naturaleza categórica y no paramétrica de estos datos, el análisis se basó en estadística
descriptiva ya que en nuestro bioensayo de selección inicial el objetivo es clasificar a los aislados
en función de su capacidad de supervivencia bajo estrés, y no modelar variaciones continuas.
AISLAMIENTO Y SELECCIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS DE SUELOS CONTAMINADO CON HIDROCARBUROS Y METALES
PESADOS CON POTENCIAL PARA FITORREMEDIACIÓN ASISTIDA POR BIOAUMENTO
147
Tabla 2. Hidrocarburos ensayados.
HAPs
Abreviatura
mg/kg (ppm)
C1
C1*10
C1/10
Antraceno
A
0,14
1,4
0,01
Fluorantreno
F
0,14
1,4
0,01
Benzo(α)antraceno
B(α)A
0,2
2
0,02
Benzo(β)fluorantreno
B(β)F
0,27
2,7
0,03
Benzo(α)pireno
B(α)P
0,12
1,2
0,01
Para las pruebas de resistencia a pH se prepararon medios de cultivo compuestos por BHB
suplementado con 10% de TSB para bacterias y 10% de MEB para levaduras y hongos a pHs de
2.5, 4 y 7.5. Las placas de pocillos fueron incubadas a temperatura ambiente y en agitación por
24 horas para bacterias y para hongos y levaduras por 48 horas.
RESULTADOS
Caracterización físico-química del suelo: los contaminantes presentes en las muestras de suelo
fueron: (i) HAPs como antraceno, fluorantreno, benzo(α)antraceno, benzo(β)fluorantreno y
benzo(α)pireno, (ii) metales como bario (Ba), cobre (Cu), manganeso (Mn), zinc (Zn), cromo (Cr),
arsénico (As), plomo (Pb) y (iii) herbicidas como terbutilazina (5,17 µg/kg). Además, se determinó
que el suelo presenta carácter salino y es básico teniendo un valor medio de pH igual a 8.
Los análisis fisicoquímicos de las muestras de suelo recogidas han permitido caracterizar el medio
en el que se proyecta la restauración, identificando sus propiedades intrínsecas y la problemática
de contaminación asociada. El suelo se caracteriza por presentar salinidad, un pH básico y un bajo
contenido general de materia orgánica, el cual es superior en las muestras asociadas a cobertura
vegetal (punto Q).
Los resultados revelan la presencia significativa de hidrocarburos, tanto alifáticos como
aromáticos, en el rango de C10 a C35, cuya concentración tiende a incrementarse con el número
de átomos de carbono. Asimismo, se detectó una concentración considerable de hidrocarburos
aromáticos policíclicos (HAPs) y del herbicida terbutilazina. La evaluación de la contaminación por
metales pesados mostró concentraciones elevadas de cobre (Cu), plomo (Pb), zinc (Zn), vanadio
(V), bario (Ba) y manganeso (Mn). Cabe destacar que en algunas muestras los niveles de arsénico
(As) y antimonio (Sb) superan los límites establecidos para suelos de uso urbano. Además, en las
muestras procedentes del punto P, se identificó la presencia de cromo (Cr), un metal de elevada
toxicidad que requiere especial consideración. El análisis confirma que el punto P constituye el
foco de mayor contaminación por hidrocarburos aromáticos y alifáticos de todo el terreno.
La información obtenida constituye una base fundamental para seleccionar los organismos más
adecuados para implementar las estrategias de biorremediación y fitorremediación en el sitio.
AISLAMIENTO Y SELECCIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS DE SUELOS CONTAMINADO CON HIDROCARBUROS Y METALES
PESADOS CON POTENCIAL PARA FITORREMEDIACIÓN ASISTIDA POR BIOAUMENTO
148
Aislamiento de microorganismo de las muestras de suelo: de las 15 muestras de suelo, se logró
aislar un total de 48 cepas resistentes a HPAs de las cuales 10 corresponden a bacterias, 19 a
levaduras y 19 a hongos filamentosos (Figura 2).
Figura 2. Biodiversidad microbiana del suelo en estudio.
Por otro lado, se pudo constatar que el punto de muestreo más megadiverso fue el punto R ya
que de 3 muestras recolectadas en esta zona se aislaron 18 cepas, lo que representa el 37% del
total. Aunque el punto Q aportó un porcentaje ligeramente mayor de cepas (40%), esto se explica
porque de ese sitio se tomó el doble de muestras (6) en comparación con el punto R. El punto P
fue el menos diverso, probablemente debido a qué es el punto con mayor contaminación de todo
el terreno evaluado (Figura 3).
Figura 3. Diversidad de cepas en cada punto de muestreo.
La evaluación de resistencia permitió seleccionar las cepas más tolerantes mediante un criterio
de exclusión basado en la capacidad de crecimiento en al menos el 50% de los ensayos. Tras esta
selección, el conjunto de candidatos se redujo de 48 a 23 cepas, distribuidas en 5 bacterias, 7
levaduras y 11 hongos filamentosos, las cuales procederán a las siguientes fases del proyecto de
bioaumento.
Los resultados obtenidos en las pruebas de resistencia llevadas a cabo utilizando el consorcio de
microorganismos obtenidos comercialmente, no arrojaron los resultados esperados ya que la
biofórmula comercial no fue capaz de crecer en ninguno de los hidrocarburos testados y en
BACTERIAS
20,8%
LEVADURAS
39,6%
SUELO
HONGOS
39,6%
23%
40%
37%
P Q R
AISLAMIENTO Y SELECCIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS DE SUELOS CONTAMINADO CON HIDROCARBUROS Y METALES
PESADOS CON POTENCIAL PARA FITORREMEDIACIÓN ASISTIDA POR BIOAUMENTO
149
cuanto a las pruebas de pH, estás no fueron consistentes ya que el consorcio se desarrolló a
valores de 2,5 y 7,5 pero no al valor intermedio de 4.
DISCUSIÓN
La caracterización fisicoquímica inicial del suelo resultó fundamental para definir el escenario de
co-contaminación por hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPA) y metales pesados,
estableciendo las condiciones base para la selección de microorganismos y plantas tolerantes. La
estrategia de muestreo en puntos con gradientes de contaminación (P, Q y R) permitió capturar
una biodiversidad microbiana representativa. Si bien el punto R, más alejado de la fuente
principal, presentó una mayor riqueza de especies, la tolerancia a los contaminantes fue
excepcionalmente homogénea en todos los puntos muestreados. Este hallazgo sugiere una
adaptación generalizada y un proceso de selección de la microbiota nativa hacia fenotipos
resilientes, inducida por la presión de contaminación crónica, un fenómeno observado en
ecosistemas impactados de manera similar (16), (17).
Del total de cepas aisladas, se observará una clara predominancia de hongos filamentosos y
levaduras sobre las bacterias. La superior tolerancia de los hongos a los HPA y a las variaciones de
pH observadas en nuestros ensayos concuerda con la literatura reciente. Los hongos poseen
sistemas enzimáticos extracelulares versátiles, como lacasas y peroxidasas, y una capacidad única
de exploración del sustrato mediante el crecimiento micelial, lo que les confiere una ventaja
competitiva en la división de contaminantes orgánicos recalcitrantes en suelos complejos (18),
(19). Esta robustez metabólica y estructural los posiciona como actores clave en estrategias de
biorremediación.
A pesar de la predominancia fúngica, es crucial destacar el potencial de las bacterias y levaduras
aisladas. El paradigma actual en biorremediación se inclina hacia el uso de consorcios microbianos
sinérgicos antes que al de cepas únicas. La eficacia de estos consorcios reside en las interacciones
metabólicas donde los subproductos de un organismo sirven como sustrato para otro, mejorando
la eficiencia degradativa global y la resiliencia comunitaria frente al estrés (20), (21). Por lo tanto,
las 23 cepas seleccionadas, que abarcan los tres grupos microbianos, representan un banco
genético invaluable para el diseño de un consorcio nativo altamente adaptado, destinado a la
bioaumentación.
La decisión de evaluar un rango de concentraciones de HPA y de pH, en lugar de replicar
únicamente las condiciones iniciales del suelo, fue estratégica. Este enfoque permite seleccionar
no solo microorganismos adaptados, sino también robustos, capaces de mantener su actividad
en un ambiente dinámico y heterogéneo como es el suelo. Bajo estas condiciones fluctuantes es
un principio recomendado para asegurar el éxito de las intervenciones de biorremediación a
escala de campo (22). El uso de los HPA como única fuente de carbono y energía en los medios
de enriquecimiento constituyó una poderosa herramienta de selección, asegurando que las cepas
recuperadas no solo fueran tolerantes, sino que también tuvieran el potencial metabólico para
utilizar estos contaminantes como sustrato (23), (24).
AISLAMIENTO Y SELECCIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS DE SUELOS CONTAMINADO CON HIDROCARBUROS Y METALES
PESADOS CON POTENCIAL PARA FITORREMEDIACIÓN ASISTIDA POR BIOAUMENTO
150
El fracaso del consorcio comercial utilizado como control subraya un principio crítico pues, la
eficacia de los inoculantes microbianos es altamente dependiente del medio. Los
microorganismos nativos, co-adaptados al estrés específico y a la matriz del suelo, suelen superar
a los cultivos exógenos no adaptados. Esta superioridad de los consorcios nativos ha sido
documentada recientemente en estudios de bioaumentación, donde su capacidad de
establecimiento y eficacia es significativamente mayor (25), (26).
CONCLUSIONES
Se demostró que el suelo, a pesar de su alto nivel de contaminación, alberga una notable
biodiversidad de microorganismos nativos adaptados a estas condiciones adversas. La tolerancia
a los hidrocarburos y metales pesados fue una característica generalizada, independientemente
de la proximidad a la fuente de contaminación, lo que sugiere una adaptación bien establecida
de la microbiota nativa al estrés por contaminación.
De la diversidad inicial, se seleccionan 23 cepas por su capacidad de desarrollarse en condiciones
que simulan la rizósfera y su potencial para degradar hidrocarburos. Entre estos, los hongos
mostraron una tolerancia significativamente mayor que las bacterias y levaduras, posicionándose
como componentes clave para la formación de consorcios microbianos efectivos.
Las cepas seleccionadas representan candidatos ideales para futuros ensayos de bioaumento, ya
que su adaptación nativa y su resiliencia demostrada las hacen idóneas para establecer sinergias
con plantas fitorremediadoras en estrategias de rehabilitación de suelos con co-contaminación
compleja.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Roy S, Labelle S, Mehta P, Mihoc A, Fortin N, Masson C, et al. Phytoremediation of heavy
metal and PAH-contaminated brownfield sites. Plant Soil. 2005;272(1):277-90.
2. Liu YR, Van der Heijden MGA, Riedo J, Sanz-Lazaro C, Eldridge DJ, Bastida F, et al. Soil
contamination in nearby natural areas mirrors that in urban greenspaces worldwide. Nat
Commun. 2023;14(1):1706.
3. Boonchan S, Britz ML, Stanley GA. Degradation and mineralization of high-molecular-weight
polycyclic aromatic hydrocarbons by defined fungal-bacterial cocultures. Appl Environ
Microbiol. 2000;66(3):1007-19.
4. Marvin CH, Tomy GT, Thomas PJ, Holloway AC, Sandau CD, Idowu I, et al. Considerations for
prioritization of polycyclic aromatic compounds as environmental contaminants. Environ
Sci Technol. 2020;54(23):14787-9.
5. Bidar G, Garçon G, Pruvot C, Dewaele D, Cazier F, Douay F, et al. Behavior of Trifolium repens
and Lolium perenne growing in a heavy metal contaminated field: plant metal concentration
and phytotoxicity. Environ Pollut. 2007;147(3):546-53.
6. Zhang Q, Wang C. Natural and human factors affect the distribution of soil heavy metal
pollution: a review. Water Air Soil Pollut. 2020;231(7):350.
AISLAMIENTO Y SELECCIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS DE SUELOS CONTAMINADO CON HIDROCARBUROS Y METALES
PESADOS CON POTENCIAL PARA FITORREMEDIACIÓN ASISTIDA POR BIOAUMENTO
151
7. Wilcke W, Lilienfein J, do Carmo Lima S, Zech W. Contamination of highly weathered urban
soils in Uberlândia, Brazil. J Plant Nutr Soil Sci. 1999;162(5):539-48.
8. Martins CC, Bícego MC, Mahiques MM, Figueira RC, Tessler MG, Montone RC. Polycyclic
aromatic hydrocarbons (PAHs) in a large South American industrial coastal area (Santos
Estuary, Southeastern Brazil): sources and depositional history. Mar Pollut Bull. 2011;63(5-
12):452-8.
9. Khillare PS, Hasan A, Sarkar S. Accumulation and risks of polycyclic aromatic hydrocarbons
and trace metals in tropical urban soils. Environ Monit Assess. 2014;186(5):2907-23.
10. Carriel SDRL. Bioremediation of hydrocarbon-contaminated soils: review and perspective
for Ecuador in the Latin American context. eVitroKhem Rev Innov Ing Bioméd Quím.
2024;(3):145.
11. Carrión-Paladines V, Calva J, Ochoa-Pérez T, Ruiz L, López-Rodríguez F. Heavy metal
contamination in Arenillas Ecological Reserve soils: correlation and conservation impact.
Land Degrad Dev. 2025;36(10):3454-71.
12. Barraza F. Transfer of trace metals between air, soil and cacao beans in areas impacted by
oil activities in Ecuador. In: Proceedings of the 18th International Conference on Heavy
Metals in the Environment; 2016 Dec; Ghent, Belgium.
13. McGrath SP, Zhao FJ, Lombi E. Plant and rhizosphere processes involved in
phytoremediation of metal-contaminated soils. Plant Soil. 2001;232(1-2):207-14.
14. Yan K, Wang H, Lan Z, Zhou J, Fu H, Wu L, et al. Heavy metal pollution in the soil of
contaminated sites in China: Research status and pollution assessment over the past two
decades. J Clean Prod. 2022;373:133780.
15. Crespo CG, Olano JM, Hernández A, García-Plazaola JI, Sarasua OB, Soto JMB. Especies
nativas de suelos contaminados por metales: aspectos ecofisiológicos y su uso en
fitorremediación. Ecosistemas. 2007;16(2):5.
16. Boulding JR. Description and sampling of contaminated soils: a field guide. 2nd ed. Boca
Raton: CRC Press; 1994. 176 p.
17. Aulestia M, Flores A, Mangas EL, Pérez-Pulido AJ, Santero E, Camacho EM. Isolation and
genomic characterization of the ibuprofen-degrading bacterium Sphingomonas strain
MPO218. Environ Microbiol. 2021;23(1):267-80.
18. Liu P, Zhang Y, Tang Q, Shi S. Bioremediation of metal-contaminated soils by microbially-
induced carbonate precipitation and its effects on ecotoxicity and long-term stability.
Biochem Eng J. 2021;166:107856.
19. López AMQ, dos Santos Silva AL. Biostimulation and Bioaugmentation: Case Studies. In:
Kumar V, Thakur IS, editors. Genomics Approach to Bioremediation: Principles, Tools, and
Emerging Technologies. Wiley; 2023. p. 53-68.
20. Bhatt P, Verma A, Gangola S, Bhandari G, Chen S. Microbial glycoconjugates in organic
pollutant bioremediation: recent advances and applications. Microb Cell Fact.
2021;20(1):72.
21. Zheng W, Cui T, Li H. Combined technologies for the remediation of soils contaminated by
organic pollutants. A review. Environ Chem Lett. 2022;20(3):2043-62.
AISLAMIENTO Y SELECCIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS DE SUELOS CONTAMINADO CON HIDROCARBUROS Y METALES
PESADOS CON POTENCIAL PARA FITORREMEDIACIÓN ASISTIDA POR BIOAUMENTO
152
22. Massot F, Bernard N, Alvarez LMM, Martorell MM, Mac Cormack WP, Ruberto LA. Microbial
associations for bioremediation. What does “microbial consortia” mean?. Appl Microbiol
Biotechnol. 2022;106(7):2283-97.
23. Zhang T, Zhang H. Microbial consortia are needed to degrade soil pollutants.
Microorganisms. 2022;10(2):261.
24. Kour D, Kaur T, Devi R, Yadav A, Singh M, Joshi D, et al. Beneficial microbiomes for
bioremediation of diverse contaminated environments for environmental sustainability:
present status and future challenges. Environ Sci Pollut Res Int. 2021;28(20):24917-39.
25. Patel AB, Shaikh S, Jain KR, Desai C, Madamwar D. Polycyclic aromatic hydrocarbons:
sources, toxicity, and remediation approaches. Front Microbiol. 2020;11:562813.
26. Yan S, Wu G. What is the Advantage for Bacteria to Use Polycyclic Aromatic Hydrocarbons
as Carbon Source under Aerobic Condition. Biomed J Sci Tech Res. 2020;30(3):23390-400.