Biorremediación de bifenilos policlorados
Los bifenilos policlorados , o PCB, son un tipo de químico muy utilizado en las décadas de 1960 y 1970, y que son una fuente de contaminación de suelos y aguas. Son bastante estables y, por lo tanto, persistentes en el medio ambiente. La biorremediación de PCB es el uso de microorganismos para degradar los PCB de sitios contaminados, basándose en el cometabolismo de múltiples microorganismos. Los microorganismos anaerobios descloran los PCB primero, y otros microorganismos que son capaces de realizar la vía BH pueden descomponer los PCB desclorados en intermediarios utilizables como acil-CoA o dióxido de carbono .. Si no hay microorganismos con capacidad para la vía BH, los PCB declorados se pueden mineralizar con la ayuda de hongos y plantas. Sin embargo, existen múltiples factores limitantes para este co-metabolismo.
Los bifenilos policlorados (PCB) son varios productos artificiales a base de bifenilo que se utilizan ampliamente como fluido dieléctrico , refrigerante industrial y lubricantes en las décadas de 1960 y 1970. No hay evidencia de que su síntesis ocurra naturalmente. Se clasifican como contaminantes orgánicos persistentes. Los PCB comparten la estructura química básica del bifenilo y uno o más de los átomos de hidrógeno en los anillos aromáticos se reemplazan por átomos de cloro. [1]
Los PCB se encuentran en forma líquida viscosa a temperatura normal y tienen poca solubilidad en agua. La estructura de hidrocarburo aromático proporciona a los PCB una estabilidad molecular relativamente alta. La sustitución de cloro refuerza aún más su insolubilidad y estabilidad química. Por tanto, la degradación de los PCB en el medio natural es muy lenta, pudiendo oscilar entre 3 y 37 años dependiendo del número de sustituciones de cloruro y sus posiciones. [1]
La biorremediación es un método de eliminación de desechos que utiliza microorganismos para degradar o eliminar desechos como desechos orgánicos y metales pesados de sitios contaminados, incluidos el suelo y el agua. Las ventajas de la biorremediación son que es amigable con el medio ambiente, económica y puede eliminar múltiples desechos simultáneamente en comparación con los procesos químicos y físicos tradicionales. [2]
Varios microorganismos están involucrados en un proceso de dos etapas de degradación de PCB, que ocurre en ambientes aeróbicos y anaeróbicos. La degradación de los PCB es similar a la degradación del bifenilo. [1] Sin embargo, los cloros de los PCB impiden que se utilicen como sustrato de la degradación de bifenilos. Debido a su alta estabilidad química, los PCB no pueden utilizarse como fuentes de energía. [3] Sin embargo, debido a la cloración, los PCB se pueden usar como aceptores de electrones en la respiración anaeróbica para almacenar energía, que también es la primera etapa de la ruta de degradación, la decloración reductiva. [3] Una vez que los PCB están declorados hasta cierto punto, generalmente menos de cinco cloros presentes en la estructura y un anillo aromático no tiene cloro, [1]pueden pasar por la vía de degradación del bifenilo (vía BP) para degradarse a carbono o CO 2 accesible en el entorno aeróbico. La vía BP es una vía que utiliza una serie de enzimas ( BphA , B, C, D, E, F, G) para convertir bifenilo en intermedios del ciclo TCA ( piruvato y acil-CoA ) y benzoato . [3] Sin embargo, existen pocos microorganismos que puedan declorar el sustrato en condiciones naturales. Incluso con medios selectivos, la acumulación de microorganismos declorantes de PCB sigue siendo lenta, lo cual es una de las razones de la lenta tasa de degradación. Como resultado, los PCB generalmente pasan por una vía de cometabolismo que involucra diferentes especies de microorganismos.[4]
