En el presente trabajo, se estudió y evaluó la utilización de Scedosporium apiospermum para la biofiltración de tolueno y se establecieron los fenómenos metabólicos que rigen el proceso de biofiltración con el hongo. El tolueno fue usado como sustrato, ya que constituye un frecuente contaminante de corrientes gaseosas residuales debido a su amplio uso como solvente industrial, participa en reacciones que dan origen a otros compuestos contaminantes del aire y tiene efectos negativos sobre la salud humana. En la primera etapa del estudio el hongo fue crecido en medio de cultivo líquido con tolueno. 51.5 mg/LT del compuesto aromático fueron consumidos en 45 horas, obteniendo una velocidad específica de consumo igual a 23.4 mgtolueno/h gbiomasa y un rendimiento de biomasa en función a tolueno Yx/s igual a 0.95 mgbiomasa/mgtolueno. Al usar glucosa como sustrato inicial se redujo la fase de retardo a 4 horas y la misma concentración inicial de tolueno (51.5 mg/LT) fue consumida en 24 horas. Posteriormente, se llevaron a cabo experimentos con el fin de elucidar la ruta metabólica de degradación de tolueno presente en S. apiospermum. En esta parte se evaluó su crecimiento en presencia de los diferentes intermediarios de las vías metabólicas de degradación de tolueno, se determinó el consumo de oxígeno en presencia de los intermediarios como una medida de la actividad metabólica y se establecieron las técnicas para medir la actividad de oxigenasas y deshidrogenasas, enzimas involucradas en el catabolismo del compuesto aromático. En lo que se refiere al crecimiento, las producciones de CO2 y de biomasa fueron mayores con alcohol bencílico, benzaldehído y catecol (13.9, 15.7 y 17.5 mg de CO2, respectivamente). El microorganismo también fue capaz de crecer en presencia de mcresol, p-cresol y protocatecuato (11.7, 11.4 y 12.2 mg de CO2). Los patrones de crecimiento, de consumo de oxígeno y la determinación de la tolueno oxigenasa (24.4 nmolO2/min mgproteína) y de la alcohol bencílico deshidrogenasa (16.2 nmolcofactor reducido/min mgproteína) indicaron que el catabolismo del tolueno en S. apiospermum se lleva a cabo a través de la vía de ataque inicial al grupo metilo. Sin embargo, existen indicios de que el hongo puede contener más de una vía de degradación del tolueno, esto último ha sido recientemente reportado para Cunninghamella echinulata CBS 596.68 (Prenafeta-Boldú y col., 2001). En la segunda etapa, se determinó si el hongo degradaba el contaminante bajo condiciones de biofiltración en biofiltros a escala de laboratorio, sistema que permitió la operación de varios biofiltros simultáneamente. Debido a que los resultados mostraron que S. apiospermum alcanzaba altas tasas de degradación, el hongo fue crecido en un sistema de biofiltración de mayor escala, se optimizó la operación del biofiltro y se determinó la actividad enzimática asociada al consumo de tolueno. En el primer experimento de biofiltración se dejó que el proceso evolucionara sin realizar ninguna estrategia que favoreciera la degradación de tolueno. Durante este experimento se alcanzó una máxima C.E. de 120 g/m3 rh, ésta ultima decreció rápidamente debido al secado y al compactamiento del material de soporte. En el segundo experimento se evaluó la adición de agua al sistema, una vez que la C.E. decrecía, obteniendo incrementos puntuales en el consumo de tolueno, los cuales no pudieron ser mantenidos. Posteriormente, se realizó la adición de medio mineral logrando el mantenimiento de las altas capacidades de eliminación (superiores a 150 g/m3 rh) debido al incremento en la biomasa del biofiltro y al control en las pérdidas de humedad en el reactor. A través de la adición periódica de medio mineral, el biofiltro fúngico fue operado durante 100 días alcanzando una C.E. promedio de 250 g/m3 rh, cuando se obtuvieron niveles importantes de biomasa (61.8mgbiomasa/gMS) y se establecieron condiciones ambientales apropiadas (humedad promedio igual a 61%). S. apiospermum probó ser eficiente en la remoción de altas concentraciones de tolueno, por lo cual el siguiente objetivo fue estudiar el sistema enzimático que rige la degradación del tolueno en el sistema de biofiltración. La actividad de la tolueno oxigenasa, que había sido previamente determinada en biomasa proveniente de cultivo líquido y de bifiltros pequeños, fue medida en muestras tomadas a lo largo del biofiltro. Se determinaron valores de consumo de oxígeno de 131.2, 112.5, 112.5 y 93.8 nmolO2/min, las actividades volumétricas fueron distintas, mayores en la parte superior del biofiltro y menores en la inferior. Sin embargo la actividad específica en los diferentes niveles fue similar, alrededor de 2.3 nmolO2/min mgbiomasa, con excepción del primer nivel donde fue mayor 2.8 nmolO2/min mgbiomasa, este hecho pudo deberse a que en la parte superior del biofiltro se tiene una mayor concentración de tolueno que induce el sistema enzimático. Esto indica que la actividad global de las enzimas involucradas en la degradación del tolueno depende fuertemente de la concentración de biomasa y de las condiciones ambientales (contenido de humedad) presentes en cada punto del biofiltro. Se encontró que existe una correlación directa entre la actividad enzimática y la C.E. en el biofiltro. De esta forma, se calculó una C.E. de 215 g/m3 h a través de un valor de actividad enzimática igual a 2.0 nmolO2/min mgbiomasa, mientras que la C.E. experimental fue de 217 g/m3 h. La determinación de las actividades enzimáticas en el biofiltro permitió concluir que, bajo las condiciones establecidas, el funcionamiento del sistema de biofiltración fúngico se encuentra limitado solo por reacción biológica.
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