Biosurfactant-enhanced bioremediation of petroleum hydrocarbons: potential issues, challenges, and future prospects

Dhanya, M. S.

doi:10.1016/b978-0-12-820524-2.00010-9

Cited by 11 publications

(5 citation statements)

References 183 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…La baja toxicidad de los biotensioactivos (o ausencia de la misma) generalmente se atribuye a sus estructuras poliméricas, lo que concede una polaridad inferior a la de los tensoactivos sintéticos y conduce a la formación de micelas con menor carga electrostática, incrementando la compatibilidad con las membranas biológicas (Nogueira-Félix et al 2019). Al igual que en estudios precedentes, los ramnolípidos producidos por un patógeno oportunista no afectaron los niveles de toxicidad de la muestra (Dobler et al, 2020), lo cual los hace más atractivos para estrategias de biorremediación por bioestimulación mediante aplicación directa al crudo (Liu et al 2018, Patowary et al 2018, Hogan et al 2019, Dhanya 2021.…”

Section: Discussionunclassified

“…La biorremediación por bioaumentación se define como la adición de microorganismos externos a la población existente en el ambiente a tratar, para incrementar la degradación. En cambio, en la bioestimulación se activan los microorganismos degradadores nativos de la zona afectada con la adición de nutrientes, biotensioactivos (Dhanya 2021) o biopolímeros (Lim et al 2016, Macaya et al 2019.…”

Section: Introductionunclassified

“…Sin embargo, la eficiencia de la biorremediación puede estar limitada por características del contaminante, como su baja solubilidad y toxicidad (Chen et al 2020), la distribución espacial de los microorganismos y su capacidad metabólica. En este sentido, los biotensioactivos emergen como una alternativa segura para incrementar la eficiencia del proceso de degradación al facilitar la solubilización y emulsificación de moléculas hidrofóbicas, así como su biodisponibilidad y asimilación por las células microbianas (Santos et al 2016, Liu et al 2018, Dhanya 2021, Feng et al 2021. Miller y Zhang (1997) demostraron el efecto positivo de los biotensioactivos en la biodegradación de hidrocarburos, y se han publicado varias revisiones sobre esta temática (Souza et al 2014, Kumar et al 2018, Singh et al 2020) destacando los géneros Pseudomonas sp., Bacillus sp.…”

Section: Introductionunclassified

See 2 more Smart Citations

Aplicación de ramnolípidos de Pseudomonas sp. Y3-B1A en la biodegradación de hidrocarburos a diferentes escalas

Martín

León²,

Rodríguez³

et al. 2022

RICA

View full text Add to dashboard Cite

La acumulación en suelos de petróleo crudo y sus derivados es un problema ambiental grave. La biorremediación es una tecnología de saneamiento de ecosistemas contaminados ampliamente estudiada y aplicada, cuya eficiencia puede estar limitada por la baja solubilidad y toxicidad de los contaminantes. El empleo de biotensioactivos favorece la solubilización de moléculas hidrofóbicas e incrementa la biodisponibilidad. En este trabajo se evaluó la influencia de la bioestimulación con ramnolípidos de Pseudomonas sp. Y3-B1A en la degradación de hidrocarburos a diferentes escalas, determinando a su vez la toxicidad de estas moléculas. En el laboratorio se evaluó la degradación en medio líquido suplementado con crudo e incubado por 28 días. El empleo de ramnolípidos incrementó en 61.7 % el porcentaje de degradación de hidrocarburos totales del petróleo (HTP) con relación al tratamiento sin aditivos. En los microcosmos y parcelas de suelo, se calculó la degradación de HTP, grasas y aceites (GA), compuestos saturados, aromáticos, resinas y asfaltenos a los 30 días. Además, se determinaron las concentraciones de nitrógeno y fósforo, así como el crecimiento microbiano. En los microcosmos la aplicación de ramnolípidos incrementó en más del 40 % la degradación de HTP, compuestos saturados y aromáticos. En las parcelas el incremento de la degradación de HTP y compuestos aromáticos fue de 33 a 34 %, mientras que la de GA alcanzó 86.5 %. La aplicación de ramnolípidos incrementa la biodegradación de hidrocarburos sin provocar efectos tóxicos en el ecosistema.

show abstract

Section: Discussionunclassified

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Aplicación de ramnolípidos de Pseudomonas sp. Y3-B1A en la biodegradación de hidrocarburos a diferentes escalas

Martín

León²,

Rodríguez³

et al. 2022

RICA

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The stability of an emulsion is indicative of a biosurfactant's surface activity, although the emulsification capacity is unrelated to its ability to reduce surface tension [41,42]. The emulsification index (E 24 ) is a rapid method for evaluating the emulsifying properties of surfactants.…”

Section: Emulsification Capacity Of the Surfactantsmentioning

confidence: 99%

Application of Green Surfactants in the Remediation of Soils Contaminated by Hydrocarbons

Silva

Almeida²,

Silva³

et al. 2021

Processes

View full text Add to dashboard Cite

Among the innovative technologies utilized for the treatment of contaminated soils, the use of green surfactants appears to be a biocompatible, efficient, and attractive alternative, since the cleaning processes that normally use synthetic surfactants as additives cause other problems due to toxicity and the accumulation of by-products. Three green surfactants, i.e., two biobased (biobased 1 and biobased 2) surfactants produced by chemical synthesis and a microbial surfactant produced from the yeast Starmerella bombicola ATCC 22214, were used as soil remediation agents and compared to a synthetic surfactant (Tween 80). The three surfactants were tested for their ability to emulsify, disperse, and remove different hydrophobic contaminants. The biosurfactant, which was able to reduce the water surface tension to 32.30 mN/m at a critical micelle concentration of 0.65 g/L, was then used to prepare a commercial formulation that showed lower toxicity to the tested environmental bioindicators and lower dispersion capacity than the biobased surfactants. All the green surfactants showed great emulsification capacity, especially against motor oil and petroleum. Therefore, their potential to remove motor oil adsorbed on different types of soils (sandy, silty, and clay soil and beach sand) was investigated either in kinetic (flasks) or static (packed columns) experiments. The commercial biosurfactant formulation showed excellent effectiveness in removing motor oil, especially from contaminated sandy soil (80.0 ± 0.46%) and beach sand (65.0 ± 0.14%) under static conditions, while, in the kinetic experiments, the commercial biosurfactant and the biobased 2 surfactant were able to remove motor oil from all the contaminated soils tested more effectively than the biobased 1 surfactant. Finally, the S. bombicola commercial biosurfactant was evaluated as a soil bioremediation agent. In degradation experiments carried out on motor oil-contaminated soils enriched with sugarcane molasses, oil degradation yield in the sandy soil reached almost 90% after 60 days in the presence of the commercial biosurfactant, while it did not exceed 20% in the presence of only S. bombicola cells. These results promise to contribute to the development of green technologies for the treatment of hydrophobic pollutants with economic gains for the oil industries.

show abstract

“…Often, spillages may contaminate surrounding soils and ecosystems, or may otherwise be unusable for production; and thus, much work has focused on the bioremediation of crude oil. As for using crude oil as a direct carbon source, efforts have focused mainly on the production of surfactants (as reviewed recently [Dhanya, 2021 ]) in addition to rhamnolipids to remediate crude oil specifically (Gaur & Manickam, 2021 ). Beyond these approaches, new and interesting microbes have been discovered near oil-contaminated areas with Gram-negative bacteria (such as Pseudomonas sp.…”

Section: Other Industrial Wastesmentioning

confidence: 99%

Microbial valorization of underutilized and nonconventional waste streams

Lad

Coleman

Alper

2021

Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology

View full text Add to dashboard Cite

The growing burden of waste disposal coupled with natural resource scarcity has renewed interest in the remediation, valorization and/or repurposing of waste. Traditional approaches such as composting, anaerobic digestion, use in fertilizers or animal feed, or incineration for energy production extract very little value out of these waste streams. In contrast, waste valorization into fuels and other biochemicals via microbial fermentation is an area of growing interest. In this review, we discuss microbial valorization of nonconventional, aqueous waste streams such as food processing effluents, wastewater streams, and other industrial wastes. We categorize these waste streams as carbohydrate-rich food wastes, lipid-rich wastes, and other industrial wastes. Recent advances in microbial valorization of these nonconventional waste streams are highlighted, along with a discussion of the specific challenges and opportunities associated with impurities, nitrogen content, toxicity, and low productivity.

show abstract

Biosurfactant-enhanced bioremediation of petroleum hydrocarbons: potential issues, challenges, and future prospects

Cited by 11 publications

References 183 publications

Aplicación de ramnolípidos de Pseudomonas sp. Y3-B1A en la biodegradación de hidrocarburos a diferentes escalas

Aplicación de ramnolípidos de Pseudomonas sp. Y3-B1A en la biodegradación de hidrocarburos a diferentes escalas

Application of Green Surfactants in the Remediation of Soils Contaminated by Hydrocarbons

Microbial valorization of underutilized and nonconventional waste streams

Contact Info

Product

Resources

About