Evaluación del proceso de degradación de un colorante sintético tipo azo mediante un sistema de fermentación en estado sólido

Resumen: La presencia de colorantes causa diversos efectos adversos en los ecosistemas acuáticos, no solo afectan la estética, sino que también inciden gravemente en la disminución de los procesos fotosintéticos y la solubilidad de gases. Además, se ha demostrado que pueden ejercer una acción carcinogénica y mutagénica en diferentes organismos. Para el tratamiento de efluentes coloreados han sido probadas distintas tecnologías fisicoquímicas y biológicas, sin embargo, los costos energéticos elevados y la formación de subproductos más tóxicos o de difícil disposición limitan su utilización. La presente investigación busca contribuir a la grave problemática de contaminación que causan los efluentes coloreados, estableciendo las condiciones óptimas del proceso de biodegradación en fase sólida del colorante sintético tipo azo Rojo Básico 46 (RB46), mediante la acción de hongos de podredumbre blanca utilizando como sustrato sólido residuos de la industria bananera. En particular, se utilizaron las especies Pleurotus ostrearus (Po), Pleurotus pulmonarius (Pp) y Trametes versicolor (Tv). Para alcanzar la máxima eficiencia en el proceso de biodegradación del colorante RB46, se evaluaron las variables más influyentes en el crecimiento de los microorganismos, encontrando, como condiciones propicias para tal fin, una temperatura de 20°C, una humedad del 90% y una proporción de carbono/nitrógeno de 12:1. Con relación a las curvas cinéticas de degradación, la determinación del colorante residual en el tiempo mostró que el hongo Tv alcanza un porcentaje máximo de degradación del 63,0%, a los 17 días de fermentación, mientras que Po y Pp tardan hasta el día 25 para alcanzar el 69,3% y 63,1%, respectivamente. Mediante pruebas estándares, se determinó la actividad enzimática de los microorganismos, donde la enzima linginolítica fúngica resultó ser la enzima predominante en las tres especies evaluadas, alcanzando con Po una actividad máxima de 18,1 UI/gss. La simulación del proceso de la biodegradación a través del Sistema Experto de predicción de rutas metabólicas de la Universidad de Minnesota, mostró que la biodegradación del colorante, a través de un proceso aerobio, conduce a moléculas de menor tamaño que son incorporadas al ciclo de Krebs. Por otro lado, se llevó a cabo un análisis preliminar del desempeño de la degradación en un fermentador de platos, a escala piloto, que permitió evidenciar la mineralización del contaminante por la producción de CO2. Finalmente, se analizaron los impactos ambientales de la industria textil, mediante una matriz de Conesa –Fernández, evidenciando los beneficios de la metodología de tratamiento propuesta para mejorar el desempeño ambiental del sector. Todos los resultados de esta investigación fueron soportados por herramientas estadísticas, tales como Diseño de Experimentos y análisis de varianza ANOVA, usando los software Statgraphics Plus, versión 5, y SAS.

• Autores: Zuleta Correa, Ana
• Fecha de publicación: 2014
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/20933
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/20933; http://bdigital.unal.edu.co/11615/
• Palabra clave: 33 Economía / Economics; Biodegradación; Fermentación en estado sólido (FES); Hongos de podredumbre blanca (HPB); Colorante azo; Actividad enzimática; Impacto ambiental; Biodegratation; Solid-State Fermentation (SSF); White-rot Fungi―(WRF); Azo dye; Enzymatic activity; Environmental impact
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• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional