Aplicación de hongos ligninolíticos para la biorremediación de aguas contaminadas con colorantes
Resumen
Debido al impacto que generan las actividades humanas, se han desarrollado distintas metodologías para mitigar y contrarrestar los posibles efectos adversos sobre el medio ambiente. Tal es el caso de la biorremediación de suelo, aire y agua. En el presente artículo se busca crear conciencia en cuanto a la importancia de atender los problemas de contaminación del agua con colorantes, por ello se realizó una revisión bibliográfica de los métodos de biorremediación de colorantes empleados en procesos industriales, mediante el uso de hongos ligninolíticos o de la podredumbre blanca, destacando las especies más utilizadas, así como sus mecanismos de acción a través de las diferentes enzimas involucradas. Asimismo, se pone de manifiesto los efectos adversos de estos contaminantes y la necesidad de reformar la legislación en materia ambiental, que debería fungir como una herramienta para mitigar el impacto ecológico ocasionado por la alta concentración de colorantes en los efluentes industriales.
Descargas
Citas
Aristizábal, A. y Bermúdez, C., 2007. Estudio de la factibilidad de un sistema de electrocoagulación para tratamiento de aguas procedentes de lavanderías industriales con fines de reuso. Facultad de ingeniería química de la Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia. Disponible en https://docplayer.es/28510680- Estudio-de-la-factibilidad-de-un-sistemade-electrocoagulacion-para-tratamiento-de-aguas-procedentes-de-lavanderiasindustriales-con-fines-de-reuso.html Consultado el 15 de julio de 2021.
Baratto, M.C., et al, 2015. EPR and LC-MS studies on the mechanism of industrial dye decolorization by versatile peroxidase from Bjerkandera adusta. National Center for Biotechnology Information, United States. Disponible en https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25567062 Consultado el 29 de julio de 2021.
Barrios-Ziolo, L. F., Gaviria-Restrepo, L. F., Agudelo, E. A. y Cardona-Gallo, S. A. Estudio de la toxicidad asociada al vertimiento de aguas residuales con presencia de colorantes y pigmentos en el área metropolitana del Valle de Aburrá, Rev. EIA, 13 [26], pp. 61-74, 2016.
Bayramoglu, G., y Arica, Y. Biosorption of benzidine based textile dyes “Direct Blue 1 and Direct Red 128” using native and heat treated biomass of Trametes versicolor, J. Hazard. Mater., 143, pp. 135-143, 2006.
Bloding, W., Doyle, W. A., Smith, A. T., Winterhalter, K., Choinowski, T. y Piontek, K. Autocatalytic formation of a hydroxy group at Cb of Trp171 in lignin peroxidase, Biochemistry, 37 [25], pp. 8832-8838, 1998.
Bráñez S. M. 2018. Contaminación de los ambientes acuáticos generados por la industria textil. Universidad de San Martín de Porres, Perú. Disponible en: https://www.aulavirtualusmp.pe/ojs/index .php/rc/article/view/1369/1519 Consultado el 8 de julio de 2021.
Cabrera, I. et al, 2016. Evaluation of the adsorption capacity of the fungi trametes villosa residual from the removal process of the dye triactive navy pn2r. Scielo. Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_ arttext&pid=S2223-48612016000300001 Consultado el 28 de julio de 2021.
Cardona, M., Osorio, J. y Quintero, J. Degradación de colorantes industriales con hongos ligninolíticos. Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia, 48, pp. 27-37, 2009.
Castillo, A. G. M. 2010. Aislamiento de hongos lignocelulolíticos a partir de residuos agroindustriales de plátano. Centro de Investigación Científica de Yucatán, A. C. Disponible en: https://cicy.repositorioinstitucional.mx/ jspui/handle/1003/637 Consultado el 6 de julio de 2021.
Corrales. R. L. C. y Caycedo L. L. 2020. Principios fisicoquímicos de los colorantes utilizados en microbiología. Universidad Colegio mayor de Cundinamarca. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/ 342729051_Principios_fisicoquimicos_de_ los_colorantes_utilizados_en_microbiolog ia_Principios_fisicoquimicos_de_los_colo rantes Consultado el 26 de junio de 2021.
Cortazar, M. A., Coronel, O. C., Escalante, L., A. y González, R. C. 2014. Contaminación generada por colorantes de la industria textil. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, México. Disponible en: https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/ prepa4/n3/e1.html Consultado el 22 de mayo de 2021.
Dávila, G. y Vázquez-Duhalt, R. Enzimas ligninolíticas fúngicas para fines ambientales. Mensaje Bioquímico, 30, pp. 29-55, 2006.
Dechaume, J. P. 2002. Lentinus edodes. Asociación cultural "Baxauri"Kultur elkartea. Mikologia. Bajauri. Disponible en: http://www.fichasmicologicas.com/?micos= 1&alf=l&art=335 Consultado el 2 de agosto de 2021.
EPA. Summary of the Clean Water Act. 2020. Disponible en: https://www.epa.gov/lawsregulations/summary-clean-water-act Consultado el 7 de julio de 2021.
Estrada-Rivera, A. 2018. Evaluación toxicológica del agua residual textil (proceso denim) vertida al Río Atoyac. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, México. Disponible en: https://repositorioinstitucional.buap.mx/ handle/20.500.12371/7620 Consultado el 29 de junio de 2021.
Garzón, J. R. C. 2009. Cinética de degradación de colorantes textiles de diferentes clases químicas por hongos y bacterias inmovilizados sobre fibra de Agave tequilana Webber var. Azul. Pontificia Universidad Javeriana, Colombia. Disponible en: https://repository.javeriana.edu.co/bitstre am/handle/10554/8222/tesis217.pdf?seque nce=1 Consultado el 23 de junio de 2021.
Gaviria-Arroyave, M., Osorio-Echavarría, J. y Gómez-Vanegas, N. 2018. Evaluación del escalamiento de un reactor para el tratamiento de efluentes textiles usando Bjerkandera sp. Colombia. Disponible en: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script =sci_arttext&pid=S0120- 62302018000300080 Consultado el 25 de julio de 2021.
Gelpi, C. 2016a. Phlebia radiata. Sociedad Micológica Extremeña. Disponible en: https://micoex.org/2016/09/17/phlebiaradiata/ Consultado el 2 de agosto de 2021.
Gelpi, C. 2016b. Pleurotus ostreatus. Sociedad Micológica Extreme˜na. Disponible en: https://micoex.org/2016/09/17/pleurotusostreatus/ Consultado el 2 de agosto de 2021.
Gelpi, C. 2016c. Trametes versicolor. Sociedad Micológica Extreme˜na. Disponible en: https://micoex.org/2016/09/17/trametesversicolor/ Consultado el 2 de agosto de 2021.
Gibaja, O. S. y Salaverry, G. O. Pigmentos naturales quinónicos. UNMSM, Fondo Editorial. 277 p, 1998.
Harazono, K., Watanabe, Y. y Nakamura, K. Decolorization of azo dye by the whiterot basidiomycete Phanerochaete sordida and by its manganese peroxidase. J. Biosci. Bioeng., 95 [5], pp. 455-459, 2003.
Hernández-Ruíz, G. M., Álvarez-Orozco, N. A. y Ríos-Osorio, L. A. Biorremediación de organofosforados por hongos y bacterias en suelos agrícolas: revisión sistemática. Corpo. Cienc. Tecnol. Agropecuaria, 18 [1], pp. 139-159, 2017.
Jiménez-Guillén, R. y HernándezRodríguez, M. Zahuapan: rió-regióncontamnación. El Colegio de Tlaxcala, A. C, México, pp. 29-100, 2011.
Kirk, T.K., y Cullen, D., Enzymology and molecular genetics of wood degradation by white-rot fungi., Enviromentally Friendly Technologies for the Pulp and Paper Industry, pp. 273-301,1998.
Maas, R. y Chaudhari, S. Adsorption and biological decolourization of azo dye Reactive Red 2 in semicontinuous anaerobic reactors, Process Biochem., 40 [2], pp. 699-705, 2005.
Maldonado, R. A. y Molina, A. R. 2011. Estudio para la reducción de colorantes de las aguas residuales de la industria textil a través de procesos electroquímicos. Facultad de Ciencias agropecuarias y ambientales de la Universidad Politécnica Salesiana Sede Cuenca, Ecuador. Disponible en: https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/ 123456789/1508/13/UPS-CT002191.pdf Consultado el 8 de julio de 2021.
Marcano, D. 2018. Introducción a la química de los colorantes. Colección Divulgación Científica y Tecnológica. Academia de Ciencias Físicas, Matemáticas y Naturales, Caracas, Venezuela. 254 p, 2018. http://saber.ucv.ve/bitstream/10872/ 19390/1/colorantes %20listo %20 %2Bisbn .pdf
Moeller, G.E. y Garzón, M.A. Desarrollo de Tecnologías no Convencionales para el Tratamiento de Efluentes de la Fabricación de Colorantes del tipo Azo, Anuario Imta. 23, pp. 123-129, 2003.
Mohammad, A., Al-Ghouti, J. Li., Yousef, S. N., Al-Laqtah, G. W. y Mohammad N. M. A. Adsorption mechanisms of removing heavy metals and dyes from aqueous solution using date pits solid adsorbent. Journal of Hazardous Materials 176, pp. 510–520, 2010.
Norma Oficial Mexicana NOM-CCA-014- ECOL/1993, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a cuerpos receptores provenientes de la industria textil. Disponible en: http://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php? codigo=4794015&fecha=18/10/1993 Consultado el 6 de junio de 2021.
NPDES, 2010. CHAPTER 6. Water Quality-Based Effluent Limitations. National Pollutant Discharge Elimination System Permit Writers´ Manual. Disponible en: https://www.epa.gov/sites/default/files/ 2015-09/documents/pwm_chapt_06.pdf Consultado el 8 de julio de 2021.
Olguín, M. y Rojas, D. 2017. La producción de mezclilla contamina el río Atoyac. UNAM Global. Disponible en: https://unamglobal.unam.mx/laproduccion-de-mezclilla-contamina-el-rioatoyac/ Consultado el 29 de junio de 2021.
Pérez-Folch, J. et al, 2006. Reducción electroquímica de colorantes sulfurosos. Vías de proceso. Universitat Politécnica de Catalunya, Espa˜na. Disponible en: https://upcommons.upc.edu/bitstream/ handle/2099/4693/7reducci %F3n %20elect roqu %EDmica.pdf;jsessionid=23A7051A80 ADFE472377D6AD8F1729D4?sequence=1 Consultado el 24 de junio de 2021.
RCSB, 2021. Protein Data Bank. Disponible en: https://www.rcsb.org/ Consultado el 20 junio de 2021.
Rodríguez, C. S. y Toca, H. J. L. Industrial and biotechnological applications of laccases: A review, Biotechnol. Adv., 24, pp. 500-513, 2006.
Rojas-Verde, M. G. 2010. Producción de enzimas lignolíticas por hongos de pudrición blanca aislados en Nuevo León. Universidad Autónoma de Nuevo León, México. Disponible en: http://eprints.uanl.mx/2244/1/1080190928. pdf Consultado el 7 de junio de 2021.
Ruíz, L., Iannacone, J., Tocto, I., Ruíz, A. y Harirchian, P. Acción de Pleurotus ostreatus (JACQ. EX FR) Kumm en la remoción del colorante azul turquesa en biorreactores airlift. The Biologist (Lima), 16 [2], pp. 221-235, 2018.
Saura, A. y Galindo, F. Utilización del colorante índigo en el laboratorio docente de Química Orgánica, Educación Química, 27 [2], pp. 133-138, 2015.
Tkaczyk, A., Mitrowska, K. y Posyniak, A. Synthetic organic dyes as contaminants of the aquatic environment and their implications for ecosystems: A review, Sci. Total Environ., 717, 2020.
UNCTAD, 2019. El costo ambiental de estar a la moda. Disponible en: https://news.un.org/es/story/2019/04/ 1454161 Consultado el 3 de junio de 2021.
Vallejo-Aguilar, M. L. A. 2021. Utilización de Lacasa de Pleurotus ostreatus y su biomasa residual para la degradación de colorantes azoicos y la remoción de metales en aguas residuales. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, México. Disponible en: https://repositorioinstitucional.buap.mx/ handle/20.500.12371/12695 Consultado el 30 de junio de 2021.
Whiteley, C.G., y Lee, J. Enzyme technology and biological remediation, Enzyme Microb. Technol., 38, pp. 291-316, 2006.
Zaruma-Arias, P. E., Proal-Nájera, J. B., Chaires-Hernández, I. y Salas-Ayala, H. I. Los Colorantes Textiles Industriales y Tratamientos Óptimos De Sus Efluentes De Agua Residual: Una Breve Revisión Textil e Industrial. Rev. Facultad de Ciencias Químicas, [18], 2018.
