Biorremediación de la contaminación por petróleo.

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La adición del aceite pareció causar un cambio a un mayor porcentaje de bacterias que degradan petróleo. Atlas y Bartha (1973b) encontraron resultados similares en un área contaminadas con petróleo en la bahía de Raritan de la costa de Nueva Jersey. Campana et al. (1975) compararon las poblaciones microbianas en los sedimentos de una sal prístina pantano con las de un pantano, rica en petróleo en el sureste de Louisiana. Estos investigadores también encontraron una alta correlación entre el porcentaje de los oxidantes de hidrocarburo y el nivel de hidrocarburos en los sedimentos.

Los aumentos significativos en el número de microorganismos que utilizan hidrocarburos se encuentran en los suelos de campo después de la adición de varios diferentes muestras de aceite (Raymond et al., 1976). no se presentó ninguna estimación de la proporción de los oxidantes de hidrocarburos a la población total de heterótrofos.

A partir de los estudios antes mencionados, es evidente que la presencia de hidrocarburos en

el medio ambiente con frecuencia produce un enriquecimiento selectivo in situ para

hidrocarburos utilizando microorganismos. Los datos presentados en la Tabla 4.3 muestran una

respuesta típica de las poblaciones microbianas de la contaminación por hidrocarburos. Los niveles relativamente bajos de microorganismos degradadores de hidrocarburos en el suelo aumentaron en tres órdenes de magnitud en las 4 semanas después de la adición del aceite, y luego se redujo lentamente. La suplementación de abonos nitrogenados y fosforados (biorremediación) causó otro aumento de diez veces en los microorganismos degradadores de hidrocarburos.

Las conclusiones prácticas de estos datos son: (1) sembrar una zona de aceite contaminado con microorganismos generalmente no es necesario; y (2) no son necesarios los microorganismos genéticamente modificados (GEMS) para la biorremediación de petróleo. Sin embargo, en algunas circunstancias, la siembra puede ser ventajoso para asegurar la uniformidad del patrón de descomposición de hidrocarburos y, especialmente, para fomentar la degradación de la fracción de hidrocarburo policíclico tóxico.

4.2.2 degradación de hidrocarburos: especificidad metabólica

La capacidad de degradar sustratos de hidrocarburos está presente en una amplia variedad de bacterias y hongos. La especificidad del proceso en última instancia, puede estar relacionada con el potencial genético del microorganismo particular para introducir oxígeno molecular en el hidrocarburo y, con relativamente pocas reacciones, para generar los intermedios que posteriormente entran en las vías catabólicas que libera energía generales de la célula. La capacidad genética específica se expresa en la especificidad de sustrato de hidrocarburos de la oxigenasa y en la capacidad de la fuente de carbono para inducir las diferentes actividades de las enzimas necesarias para su biodegradación.

alcanos

La oxidación de n-parafinas procede, en general, mediante la oxidación terminal a la

correspondiente alcohol, aldehído y ácido graso (McKenna y Kallio, 1965).

Los hidroperóxidos puede servir como intermedios inestables en la formación del alcohol (Watkinson y Morgan, 1990). Los ácidos grasos derivados de alcanos son entonces oxida a acetato y (alcanos de cadena impar) propionato por los sistemas de J-oxidación / inducible. La especificidad de grupo del sistema oxigenasa alcano es diferente en diversas especies bacterianas. Por ejemplo, Pseudomonas putida PbG6 (Oct) crece en alcanos de seis a diez átomos de carbono en longitud de cadena (Nieder y Shapiro, 1975), mientras que Acinetobacter sp. HO1-N es capaz de crecer en alcanos de cadena larga (Singer & Finnerty, 1984a). La capacidad de P. putida de crecer en C6-C 10 alcanos se demostró que era el plásmido codificado (Chakrabarty, Chou y Gunsalas, 1973). Por el contrario, todas las actividades necesarias para el crecimiento de Acinetobacter sp. HO1-N y A. calcoaceticus BD413 de hidrocarburos de cadena larga parecen estar codificado por los genes cromosómicos (Singer & Finnerty, 1984b)

la oxidación de alcano subterminal aparentemente se produce en algunas especies bacterianas (Markovetz, 1971). Este tipo de oxidación es probablemente responsable de la formación de alcoholes y cetonas secundarias de cadena larga. Pirnik (1977) y Perry (1984) han revisado la oxidación microbiana de alcanos ramificados y cíclicos, respectivamente. Curiosamente, ninguno de los compuestos de ciclohexano o ciclopentano parece estar metabolizado por cultivos puros. Más bien, oxidasas no específicos presentes en muchas bacterias convierten los alcanos cíclicos en cetonas cíclicas, que luego se oxidan por bacterias específicas.

Aromáticos

Ambos microorganismos procariotas y eucariotas tienen el potencial enzimático para oxidar hidrocarburos aromáticos que varían en tamaño desde un único anillo (por ejemplo, benceno, tolueno y xileno) en compuestos aromáticos policíclicos (PCA), como naphthalane, antraceno, fenantreno, benzo [a] pireno y el benzo [a] antraceno (Tabla 4.4). Sin embargo, los mecanismos moleculares por los que las bacterias y microorganismos superiores degradan compuestos aromáticos son fundamentalmente diferentes. Las bacterias inicialmente oxidan compuestos aromáticos mediante la incorporación de los dos átomos de oxígeno molecular en el sustrato aromático para formar un m-dihidrodiol (Gibson, 1977). La reacción es catalizada por una dioxigenasa de varios componentes, que consiste en una flavoproteína, una proteína de hierro-azufre y una ferredoxina (Yeh, Gibson y Liu, 1977).

La oxidación adicional de la dihidrodiol r / j conduce a la formación de catecoles que son sustratos para una dioxigenasa diferente, dando lugar a la fisión enzimática del anillo aromático (Dagley, 1971). Los hongos y otros eucariotas oxidan hidrocarburos aromáticos con un P-450 sistema de monooxigenasa citocromo, que conduce a / ratfj-dihydrodiols.

El intermedio formado es un óxido de areno que es tóxico, mutagénico y carcinogénico, ya que puede unirse a los sitios nucleofílicos en el ADN. Una vez formado el catecol, que puede ser oxidado por la vía orto, que implica la escisión del enlace entre los dos átomos de carbono que llevan los grupos hidroxilo para formar cts, df ácido mucónico; o a través de la vía de meta, que implica la escisión entre uno de los carbonos con un