Estudio de los mecanismos de remoción de pentaclorofenol por Rhizopus oryzae ENHE Público Deposited

La contaminación ambiental por pentaclorofenol (PCF) fue un fenómeno que inició a principios del siglo XX y que continúa actualmente por su naturaleza recalcitrante. Los hongos han sido una fuente microbiana con un gran potencial para eliminar este xenobiótico, ya que pueden removerlo por procesos físicos-químicos y también mineralizarlo, en el mejor de los casos. Rhizopus oryzae ENHE (CDBB-H-1877), un zigomiceto aislado de un suelo contaminado con PCF, es un hongo filamentoso que por lo menos puede remover al PCF por medio de tres mecanismos; dos de ellos involucran la degradación parcial del clorofenol y dependen del metabolismo del hongo. La biosorción fue el principal mecanismo de remoción de PCF. Con biomasa seca y pulverizada la sorción fue reversible, dependiente de la temperatura y se favoreció a pH 5 donde la capacidad máxima de sorción fue 16.99 mg PCF g-1 biomasa. Con biomasa húmeda, la capacidad máxima de sorción aumentó a 37.09 mg PCF g-1 biomasa a pH 3.3. La metilación y la decloración (oxidativa y reductiva) son mecanismos metabólicos utilizados por R. oryzae ENHE para disminuir el efecto tóxico del PCF. Sin embargo, la presencia de este xenobiótico en los cultivos del hongo afectó su capacidad respiratoria, su crecimiento, el rendimiento biomasa-sustrato, su velocidad específica de crecimiento y el consumo de las fuentes de carbono. Se demostró que la degradación del PCF se lleva a cabo principalmente al interior de las células y escasamente en el caldo de cultivo. En un medio mínimo con 2 mg de PCF, glucosa y (NH4)2SO2, como fuentes de carbono y nitrógeno, R. oryzae ENHE produjo 0.116 µg de pentacloroanisol, 10.46 µg de compuestos aromáticos clorados y 6 compuestos más, uno de ellos parece ser 2,3,4,6-tetraclorofenol. Se encontraron indicios de que el otro compuesto es un lactato del PCF y los otros 4 no fueron identificados. Sin embargo, al utilizar al ácido glutámico y NaNO3 como fuentes de carbono y nitrógeno, el hongo produjo 6.81 µg de pentacloroanisol, 2.89 µg de compuestos aromáticos clorados, un compuesto no identificado en la biomasa y tres compuestos no identificados en el caldo de cultivo, éstos últimos con un nivel bajo de detección. También se cultivó a R. oryzae ENHE en un reactor de tanque agitado, los resultados preliminares indicaron que posiblemente algunos intermediarios de la degradación de PCF pueden unirse entre sí formando estructuras diméricas y/o poliméricas cloradas. Por lo que es necesario ampliar la investigación para obtener conclusiones concretas sobre este tema. Sin embargo, es claro que algunas variables de cultivo controlables en un reactor, tales como: aireación y agitación pueden influir en la formación de productos de degradación de PCF que no son fácilmente observables en un cultivo en matraz.

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  • 2014
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Última modificación: 10/01/2022
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