Biodegradación de ftalatos por Pleurotus ostreatus y Fusarium culmorum crecidos en medio líquido

Los ftalatos son diésteres aromáticos ampliamente utilizados como plastificantes, estos compuestos además de ser contaminantes desempeñan un papel como disruptores endócrinos. El ftalato más empleado es el di (2-etilhexil) ftalato (DEHF), seguido por dibutil ftalato (DBF), estos compuestos han sido...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: MIRIAM AHUACTZIN PEREZ
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2017
País:México
Institución:Universidad Autónoma Metropolitana
Repositorio:Repositorio Institucional de la UAM Iztapalapa
Idioma:español
OAI Identifier:oai:bindani.izt.uam.mx:sn009x76k
Acceso en línea:https://doi.org/10.24275/uami.sn009x76k
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:info:eu-repo/classification/LEM/Biodegradación
info:eu-repo/classification/LEM/Organic compunds
info:eu-repo/classification/LEM/Esters
info:eu-repo/classification/LEM/Enzymes
info:eu-repo/classification/LEM/Biodegradation
info:eu-repo/classification/LEM/Enzimas
info:eu-repo/classification/LEM/Ésteres
info:eu-repo/classification/LEM/Compuestos orgánicos
info:eu-repo/classification/cti/2
Descripción
Sumario:Los ftalatos son diésteres aromáticos ampliamente utilizados como plastificantes, estos compuestos además de ser contaminantes desempeñan un papel como disruptores endócrinos. El ftalato más empleado es el di (2-etilhexil) ftalato (DEHF), seguido por dibutil ftalato (DBF), estos compuestos han sido detectados en suelo, agua, alimentos, pescado y efluentes industriales. En esta investigación se evaluaron diferentes parámetros para los hongos Fusarium culmorum y Pleurotus ostreatus crecidos en concentraciones de 1000 y 500 mg/l de DEHF y DBF, como la velocidad específica de crecimiento (µ) y la biomasa máxima producida (Xmáx), el consumo de glucosa, la constante de biodegradación (k) para DBF y DEHF la eficiencia de remoción (%), actividades enzimáticas de lacasas y esterasas al igual que los rendimientos de las enzimas con respecto al sustrato (YE/X), la productividad enzimática (P= Emáx/h), la actividad enzimática máxima (Emáx) y la tasa específica de formación de la enzima qp= (μ) (YE/X). Se identificaron diferentes intermediarios en la biodegradación de DEHF y DBF por GC-MS y a partir de eso se propusieron rutas de degradación para estos compuestos empleando un modelo de química cuántica. Fusarium culmorum mostró la mayor μ (0.05 h-1) en el medio con 1000 mg/l de DEHF. Tanto P. ostreatus como F. culmorum consumieron alrededor de un 95 % de la glucosa en los medios que contenían DEHF 1000 mg/l durante las 360 y 144 h de crecimiento, respectivamente. La mayor Xmáx y el mayor YX/S se presentaron tanto para P. ostreatus como para F. culmorum en el medio conteniendo 1000 mg/l de DEHF. Pleurotus ostreatus mostró la mayor Xmáx y el v mayor YX/S obteniendo un valor de 7.69 g/l y 0.76 gX/gS, respectivamente. El pH de los cultivos de P. ostreatus que contenían ftalatos disminuyeron mostrando valores cercanos a un pH de 4. El pH de los cultivos de F. culmorum incrementaron sus valores obteniendo un pH cercano del valor neutro. Pleurotus ostreatus mostró la mayor producción y Emáx de enzimas lacasas en el medio que contenía 1000 mg/l de DEHF, mostrando valores de 11508 U/l. La mayor actividad y Emáx de enzimas esterasas fue de 4765 U/l, producida por el hongo F. culmorum en el medio conteniendo 1000 mg/l de DEHF. Los mayores parámetros cinéticos enzimáticos los presentó P. ostreatus para las enzimas lacasas en el medio conteniendo 1000 mg/l de DEHF. Fusarium culmorum mostró los mayores parámetros cinéticos de enzimas esterasas en los medios que contenían 1000 mg/l de DEHF y DBF. Pleurotus ostreatus y F. culmorum obtuvieron más del 90 % de remoción de ambos ftalatos a partir de las 300 y 72 h de crecimiento, respectivamente. Con base en los estudios de química cuántica se pudo observar que P. ostreatus siguió una ruta de degradación metabolizando el DEHF a ácido ftálico, ácido acético y hexanal. El DBF fue metabolizado a ácido ftálico y ácido acético. Éste, posteriormente, lo mineralizó completamente a CO2. Fusarium culmorum fue capaz de metabolizar el DEHF obteniendo como producto final butanediol y el DBF lo metabolizó a ácido fumárico y ácido málico, metabolitos detectados por GC-MS y analizados por el intercambio de electrones que nos permitió observar el estudio de química cuántica. P. ostreatus y F. culmorum ofrecen un gran potencial en la biorremediación de lugares contaminado con DEHF y DBF, ya que utilizan estos contaminantes como fuente de carbono y energía.

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