Efecto del potencial redox en la oxidación anaerobia de compuestos fenólicos por un lodo desnitrificante
En el presente trabajo se explora el efecto de la adición de tres quinonas: menadiona, alizarina y antraquinona-2,6-disulfonato, a diferentes concentraciones (0 a 2 mM), en el proceso desnitrificante con p-cresol. Los resultados muestran que cuando se adicionó menadiona, se afectó la eficiencia de c...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2009 |
| País: | México |
| Institución: | Universidad Autónoma Metropolitana |
| Repositorio: | Repositorio Institucional de la UAM Iztapalapa |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:bindani.izt.uam.mx:ks65hc48h |
| Acceso en línea: | https://doi.org/10.24275/uami.ks65hc48h |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/LEM/Reacción de oxidación-reducción info:eu-repo/classification/LEM/Phenols info:eu-repo/classification/LEM/Biotecnología info:eu-repo/classification/LEM/Fenoles info:eu-repo/classification/LEM/Denitrification info:eu-repo/classification/LEM/Agua -- Contaminación info:eu-repo/classification/LEM/Desnitrificación info:eu-repo/classification/LEM/Oxidation-reduction reaction info:eu-repo/classification/LEM/Water -- Pollution info:eu-repo/classification/LEM/Biotechnology info:eu-repo/classification/cti/6 |
| Sumario: | En el presente trabajo se explora el efecto de la adición de tres quinonas: menadiona, alizarina y antraquinona-2,6-disulfonato, a diferentes concentraciones (0 a 2 mM), en el proceso desnitrificante con p-cresol. Los resultados muestran que cuando se adicionó menadiona, se afectó la eficiencia de consumo de substratos principalmente. En todos los casos los rendimientos para nitrógeno molecular y carbono inorgánico se mantuvieron alrededor de 0.9. En presencia de alizarina y menadiona, en comparación con los controles sin quinonas, las velocidades específicas de consumo para nitrato y p-cresol decrecieron en un 40 y 90 % respectivamente. El inoculo previamente expuesto a las quinonas fue utilizado en ensayos de recuperabilidad de la actividad desnitrificante usando p-cresol y acetato como fuentes de carbono. Para los inóculos que estuvieron expuestos a la antraquinona-2,6-disulfonato y a la alizarina, la actividad desnitrificante fue totalmente recuperada con ambas fuentes de carbono. Sin embargo, el lodo expuesto a diferentes concentraciones de menadiona casi no recuperó su actividad. En un intento en tratar de entender los mecanismos involucrados por medio de los cuales las quinonas participan en el proceso desnitrificante, se encontró que la menadiona y la alizarina presentan efectos inhibitorios muy marcados en el proceso desnitrificante, mientras que la antraquinona-2,6- disulfonato no presentó efecto alguno. Los resultados sugieren que la menadiona modifica el sistema de transporte de substratos y la alizarina afecta algunas enzimas desnitrificantes mediante la formación de complejos con el molibdeno. Un modelo basado en los potenciales de óxido-reducción de la ruta desnitrificante y la primera parte de la oxidación de p-cresol, sugiere que los efectos observados por la adición de quinonas parecen estar más asociados a propiedades estructurales de las moléculas de quinona e hidrofobicidad, que a su capacidad de óxido-reducción. Para entender mejor el papel que juega el potencial de óxido-reducción de las quinonas en la desnitrificación organotrófíca, se estudió el efecto de tres potenciales eléctricos (PE), correspondientes a los potenciales de óxido reducción de cada una de las quinonas ensayadas (-187 mV, -279 mV y +104 mV). Se observó que el inoculo desnitrificante tuvo la capacidad de oxidar el p-cresol con la aplicación de los tres EP, en ausencia de cualquier aceptor final de electrones, incluyendo el nitrato. Sin embargo, a cualquiera de los EP ensayados, el lodo fue incapaz de desnitrificar en ausencia de algún donador de electrones. En el proceso desnitrificante con p-cresol, la aplicación de los EP, provocó el desacoplamiento de los procesos oxidativo y reductivo, favoreciendo la oxidación de materia orgánica por encima de la reducción de nitrato. Adicionalmente se observaron efectos a nivel de ruta bioquímica. A potenciales de - 279mV y +104mV, el consumo de nitrato y nitrito se afectó, así como, la transformación de p-hidroxibenzoato. Aunque, a -187 mV, parece solo haber efectos a nivel de transporte de substratos. Se presenta evidencia de que la aplicación de los diferentes EP, tiene efectos característicos sobre el proceso desnitrificante, que no son comparables entre sí. Lo anterior confirma que el potencial de óxido-reducción de las quinonas no es quien gobierna los efectos observados por la adición de menadiona, alizarina y antraquinona-2,6- disulfonato en el proceso desnitrificante con p - cresol. |
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