ADB. Tecnología en Química Industrial · 2022
Microorganismos como herramienta para minimizar el impacto ambiental por derrame de hidrocarburos
En sus procesos metabólicos los microorganismos transforman los nutrientes que obtienen del ambiente en sustancias más simples, y en este proceso obtienen alimento y energía que utilizan para su subsistencia. Existen microorganismos capaces de nutrirse a partir de hidrocarburos, detergentes o bifenilos policlorados, de manera que su metabolismo los convierte en productos inocuos para el medio ambiente, este proceso natural que realizan ciertos microorganismos al degradar compuestos que provocan desequilibrio en el medio ambiente, bien sea en suelo, sedimento o agua, es lo que se conoce como biodegradación. La gran diversidad de organismos existentes y sus interacciones microbianas generan una gran variedad de estrategias de descontaminación, microorganismos como las bacterias y hongos son un factor importante en este proceso, estos son los encargados de reducir las cadenas largas que componen los hidrocarburos y hacerlas más simples para que su descomposición sea más rápida y efectiva. (Braibant, 2014). En este sentido, se analizan cuáles son los tipos de microorganismos con mayor eficiencia en el proceso de remediación de hidrocarburos, entre ellos están organismos como las Pseudomonas, Rhodococcus, hongos, pues al igual que las bacterias, algunos de ellos tienen gran capacidad de degradación, entre los más utilizados en la remediación están: Aspergillus, Amorphoteca, Neosartoria, Paecilomyces, Penicillium entre otros. . (Torres, 2003). Por otra parte, se destacan las rutas metabólicas, que ponen en contexto el proceso químico originado al momento de la degradación, entender estos procesos metabólicos es de gran importancia pues es la razón principal por la que los microorganismos son degradadores, este paso a paso para la degradación de un contaminante requiere que se utilicen diferentes especies de enzimas como las peroxidasas, oxidasas, reductasas, hidroxilasas y deshidrogenasas. Es importante destacar que las rutas de biodegradación de los contaminantes orgánicos cambian de acuerdo con la estructura química del compuesto y de las especies microbianas degradadoras, por lo que existan multitud de vías metabólicas para la degradación de los hidrocarburos. (Sanabria, 2018) Por último, se aborda la eficiencia de los de microorganismos en la recuperación de sitios contaminados con diferentes clases de hidrocarburos, esto se hace mediante la revisión de diferentes artículos de investigación y estudios de caso de EE.UU, Perú, Ecuador y en Colombia un estudio de laboratorio de la Universidad libre, donde se demuestra cuantitativamente los resultados obtenidos.
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Contenido
- RESUMENp. 7
- 1. INTRODUCCIONp. 10
- 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 12
- 3. JUSTIFICACIONp. 14
- 4. OBJETIVOSp. 15
- 4.1 Objetivo generalp. 15
- 4.2 Objetivos específicosp. 15
- 5. ANTECEDENTESp. 16
- 6. MARCO REFRENCIALp. 20
- 7. METODOLOGIAp. 24
- 8. GENERALIDADES DEL SUELO Y LOS HIDROCARBUROSp. 25
- 8.1 El suelop. 25
- 8.2 Hidrocarburosp. 14
- 8.2.1 Estructura orgánica de los hidrocarburosp. 28
- 8.2.2 Tipos de hidrocarburosp. 29
- 8.2.3 Propiedades físicas de los hidrocarburosp. 31
- 8.2.4 Propiedades químicas de los hidrocarburosp. 31
- 8.2.5 Impacto ambiental de los hidrocarburos en el suelo y el aguap. 32
- 9. GENERALIDADES DE LOS MICROORGANISMOSp. 34
- 9.1 La biorremediaciónp. 36
- 9.1.1 Técnicas de Biorremediación con Microorganismosp. 38
- 9.2 Microorganismos degradadores de hidrocarburosp. 43
- 9.2.1 Bacteriasp. 45
- 9.2.2 Hongosp. 52
- 9.2.3 Algas y Protozoosp. 53
- 9.3 Factores que influyen en la degradación de hidrocarburosp. 53
- 10. RUTAS METABÓLICASp. 55
- 10.1 Degradación anaeróbicap. 56
- 10.2 Degradación aerobiap. 57
- 10.3 Degradación de hidrocarburos alifáticos en presencia de oxígenop. 58
- 10.4 Degradación de alcanos de cadena ramificadap. 61
- 10.5 Rutas de degradación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP)p. 61
- 10.6 Reducción de hidrocarburos aromáticosp. 63
- 10.7 Reducción de hidrocarburos alifáticosp. 64
- 10.8 Rutas de degradación de las Pseudomonasp. 65
- Degradación (C6 a C12 n- alcanos)p. 66
- Degradación toluenop. 67
- 12. CONCLUSIONESp. 78
- 13. BIBLIOGRAFIAp. 80
- Figura 1. Estructura del suelop. 26
- Figura 2. Estructura de los hidrocarburosp. 29
- Figura 3. Las cianobacterias fijan el CO2 ambiental y liberan oxígenop. 35
- Figura 4: Microorganismos degradadores de hidrocarburos derivados del petróleop. 36
- Figura 5. Ilustración proceso biorremediaciónp. 37
- Figura 6. Esquema Landfarmingp. 42
- Figura 7. Clasificación de las bacteriasp. 46
- Figura 8. Pseudomona aureginosa en agar bajo luz UVp. 48
- Figura 9. Estructura general de los ramnolipidosp. 49
- Figura 10. Degradación anaeróbica de los hidrocarburos:p. 57
- Figura 11: Degradación de la aeróbica de los hidrocarburosp. 58
- Figura 14. Rutas de degradación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP)p. 62
- Figura 15. Reducción de hidrocarburos aromáticosp. 64
- Figura 16. Reducción de hidrocarburos alifáticosp. 65
- Figura 17. Degradación de alcanosp. 66
- Figura 18. Degradación del Toluenop. 67
- Figura 19. Grupos bacterianos seleccionados para biorremediaciónp. 71
- Figura 20. Porcentaje de remoción del hidrocarburo del petróleop. 72
- Figura 21. Pictograma del Dieselp. 76
- Figura 22. Espectrofotograma de la Gasolinap. 76
- Tabla 1. Composición química del petróleop. 30
- Tabla 2. Ventajas y desventajas de las tecnologías de remediación In situ y Ex situp. 38
- Tabla 3. Microorganismos degradadores de hidrocarburosp. 44
- Tabla 4. Enzimas degradadores de hidrocarburosp. 55
- Tabla 5. Eficiencias del Hongo Penicillium janthinellum en la degradación de hidrocarburosp. 74