OBJETIVO 3. METODOLOGÍA

Biodegradación de compuestos fenólicos presentes en una matriz acuosa simulada usando extractos enzimáticos con actividad lacasa de Dictyopanus sp.

Jesús D. Rueda-Villabona*, Jhon Eduard Miranda Ortega, Andrés M. Rueda, Giovanna Rincón, Clara I. Sánchez.

Escuela de Microbiología, Laboratorio de Hongos, Semillero de Investigación Funga, Parque Tecnológico Guatiguará Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia. Escriba el nombre del grupo de investigación aquí… Introducción * jesus.rueda2@correo.uis.edu.co Escriba la escuela y departamento al que pertenece aquí… Escriba el objetivo del grupo de investigación aquí… Escriba las líneas de investigación aquí…

RESULTADOS

Los fenoles son compuestos orgánicos que se caracterizan por presentar uno o más grupos hidroxilo (OH) ligados directamente a un anillo aromático [1]. Se encuentran en el ambiente producto de la fermentación natural de algunos hongos y bacterias (< 1 μg /L); y en efluentes de industrias de plástico, pinturas, papel, petroquímicas y farmacéuticas (35 - 400 mg /L) [1,2]. La descarga de estos compuestos sin tratamiento previo, afecta a los seres vivos debido a su toxicidad, por ello se han desarrollado métodos físicos, químicos y biológicos para su remoción de los cuerpos de agua [3]. Una alternativa biotecnológica para el tratamiento de la contaminación por fenoles en vertientes y efluentes de agua es el uso de hongos lignocelulolíticos debido a su capacidad para oxidar compuestos xenobióticos como hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs), colorantes industriales, plaguicidas, policlorobifenilos y explosivos; mediado principalmente por la producción de enzimas lacasas, tirosinasas y peroxidasas [3,4]. El objetivo de este estudio fue evaluar la capacidad de degradación del extracto enzimático con actividad lacasa de Dictyopanus sp., LMB4 sobre: fenol, ácido gálico, 4-clorofenol, β-naftol y 2-tert-butilfenol.

1. Obtención extracto enzimático. Crecimiento agar salvado Fermentación estado sólido (SSF)

Metodología

Extracción Extracto sólido – líquido enzimático

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Figura 1. Oxidación de ABTS como indicativo de actividad lacasa en el extracto enzimático obtenido por Dictyopanus sp., LMB4 durante 30 días en fermentación en estado sólido (SSF), utilizando sub-productos lignocelulósicos del beneficio de la palma aceitera.

2. Evaluación de la transformación de fenol, ácido gálico, 4-clorofenol, βnaftol y 2-tert-butilfenol en el tiempo

Figura 2. Porcentaje de transformación de 50 (rosado), 100 (morado) y 500 (azul) ppm de a) ácido gálico, b) 4-clorofenol, c) fenol, d) β-naftol y e) 2-tert-butilfenol por 300 UL-1 de actividad lacasa del extracto enzimático de Dictyopanus sp., LMB4 (cuadrados) y la lacasa comercial de Trametes versicolor (círculos). Los valores representan la media de los datos ± DS de tres replicas.

2. Evaluación de la transformación de fenol, ácido gálico, 4-clorofenol, βnaftol y 2-tert-butilfenol en el tiempo

Extracto enzimático (300 UL-1) + compuesto fenólico* C1: 50 ppm C2: 100 ppm C3: 500 ppm 96 h, Oscuridad

Cuantificación de pH* compuestos fenólicos (4 – 6) totales por el método Folin-Ciocalteu Temperatura* modificado [5] (40 – 50 °C)

3. Evaluación de la transformación de ácido gálico, 4-clorofenol, fenol, βnaftol y 2-tert-butilfenol presentes en una matriz acuosa simulada.

Extracto enzimático (300 UL-1) + Mezcla compuestos fenólicos* C1: 50 ppm C2: 100 ppm C3: 500 ppm 96 h Oscuridad

pH* (5.4)

Temperatura* ( 45 °C)

Cuantificación de compuestos fenólicos totales por el método Folin-Ciocalteu modificado [5]

RESULTADOS

1. Obtención extracto enzimático.

Las actividades enzimáticas ligninolíticas lacasa, manganeso peroxidasa y lignina peroxidasa se midieron en el extracto obtenido de Dictyopanus sp., LMB4. En la Figura 1 se observa la oxidación de ABTS como indicativo de actividad lacasa durante 30 días de fermentación en estado sólido (SSF). No se encontró actividad lignina peroxidasa y manganeso peroxidasa en el extracto enzimático.

3. Evaluación de la transformación de ácido gálico, 4-clorofenol, fenol, βnaftol y 2-tert-butilfenol presentes en una matriz acuosa simulada.

Figura 3. Porcentaje de transformación de ácido gálico, 4-clorofenol, fenol, β-naftol y 2tert-butilfenol presentes en una matriz acuosa simulada con concentración final de 50 (naranja), 100 (azul) y 500 (rosado) ppm por Escriba la categoría aquí… 300 UL-1 de extracto enzimático con actividad lacasa de Dictyopanus sp., LMB4 (cuadrados) y lacasa comercial de Trametes versicolor (círculos). Los valores representan la media de los datos ± DS de tres replicas.

Conclusión

El extracto enzimático con actividad lacasa obtenido de Dictyopanus sp., LMB4 presenta un potencial en la transformación de altas y bajas concentraciones de compuestos fenólicos presentes en matrices acuosas.

Agradecimientos Bibliografía