Biorremediación enzimática de hidrocarburos poliaromáticos por consorcios fúngicos enriquecidos a partir de petróleo contaminado

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Acelerando la investigación en el mundo.

Biorremediación enzimática de hidrocarburos poliaromáticos por consorcios fúngicos enriquecidos a partir de petróleo contaminado...

ARULAZHAGAN PUGAZHENDI

Diario de Biología Ambiental

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JEB

Revista de Biología Ambiental        ISSN: 0254-8704[pic 11]

Biorremediación enzimática de hidrocarburos poliaromáticos por consorcios fúngicos enriquecidos a partir de suelo contaminado con petróleo y semillas oleaginosas

V.Balaji1,3*, P. Arulazhagan  2y P. Ebenezer 3

1,3Instituto de Investigación de Biorrefinación, Universidad de Lakehead, Thunder Bay, Ontario-P7B 5E1, Canadá

2Centro de Excelencia en Estudios Ambientales, Universidad King Abdulaziz, Jeddah-21589, Arabia Saudita

3Centro de Estudios Avanzados en Botánica, Universidad de Madrás, Campus Guindy, Chennai-600 025, India

* Correo electrónico de los autores correspondientes:kvsbalaj@gmail.com

Resumen

Información de publicación

Trabajo recibido:

16 de mayo de 2013

Revisado recibido:

25 de septiembre de 2013

Re-revisado recibido:

25 de octubre de 2013

Aceptado:

30 de octubre de 2013

El presente estudio se centra en las cepas de hongos capaces de secretar enzimas extracelulares mediante la utilización de hidrocarburos presentes en el suelo contaminado. Las cepas fúngicas se enriquecieron a partir de muestras de suelo contaminadas con hidrocarburos de petróleo recolectadas en la ciudad de Chennai, India. Los hongos potenciales se aislaron y seleccionaron para determinar su secreción de enzimas, como lipasa, lacasa, peroxidasa y proteasa, y también se evaluó la degradación de PAH mediada por enzimas fúngicas. En total, se aislaron 21 hongos potencialmente degradantes de PAH del suelo contaminado con PAH, que pertenecen a 9 géneros comoAspergillus, Curvularia, Drechslera, Fusarium, Lasiodiplodia, Mucor, Penicillium, Rhizopus, Trichoderma,y dos géneros de hongos asociados a semillas oleaginosas comoColletotrichumyLasiodiplodia fueronutilizado para probar su eficacia en la degradación de PAH en suelos contaminados. La máxima producción de lipasa se obtuvo conP. chrysogenum, M. racemosusyL. theobromaeVBE1 en condiciones de cultivo optimizadas, que utilizó PAH en suelo contaminado como única fuente de carbono. cepas de hongos,P. chrysogenum, M. racemosusyL. theobromae VBE1, como consorcios,utilizados en el presente estudio fueron capaces de degradar isoprenoides de alcanos ramificados como prístino (C17) y pireno (C18) presentes en suelos contaminados con PAH con alta producción de lipasa. El consorcio fúngico actúa como candidato potencial para la biorremediación de ambientes contaminados con HAP.

Palabras clave

Biorremediación, Enzimas fúngicas,L. theobromaeVBE1, lipasa, suelo contaminado con PAH

Introducción        grave problema en los países en desarrollo debido a su creciente población (Ijah, 2003). Generalmente, la contaminación por HAP se produce por

Los hidrocarburos poliaromáticos (HAP), presentes en el

medio ambiente debido a actividades antropogénicas, son de naturaleza cancerígena y mutagénica (Juhasz y Naidu, 2000; Ijah, 2003). Por otro lado, ha aumentado la preocupación por el medio ambiente y se han desarrollado y adoptado técnicas potenciales para superar este problema. La biorremediación juega un papel vital entre las diversas técnicas de tratamiento para la eliminación de PAH. La biodegradación de los hidrocarburos se logró mediante bacterias (Arulazhagan y Vasudevan 2011; Hamamuraet al.,2013),(Hadibarata et al.,2009; Cerniglia y Sutherland 2010) o algas (Muñozet al.,2003; Chanet al.,2006). El hongo se considera un candidato eficiente para la degradación potencial de los hidrocarburos poliaromáticos. La contaminación ambiental por derivados del petróleo y petroquímicos es reconocida como una de las más

petróleo crudo y refinado que surge de accidentes de buques tanque, efluentes de refinería, descargas municipales e industriales de oleoductos y producciones en alta mar, aceite residual de estaciones de servicio de vehículos de dos y cuatro ruedas, que causan contaminación (Uzoamakaet al.,2009). Sin embargo, los hongos filamentosos tienen la capacidad de crecer en un amplio espectro de sustratos mediante la secreción de enzimas hidrolíticas extracelulares, incluso capaces de crecer en un entorno ambiental (Juhasz y Naidu, 2000). Enfoque enzimático involucrado en la biodegradación de compuestos químicos complejos tóxicos indeseables en compuestos de bienestar humano mediante la eliminación de algunos grupos funcionalesen vivooin vitroproceso. La biorremediación involucra una población microbiana autóctona o exógena que se sabe que degrada eficientemente el sitio contaminado. La biorremediación fúngica ha estado literalmente mostrando poca atención en el pasado

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© Empresas Triveni, Lucknow (India)        Revista de biología ambiental, vol.35, 521-529, mayo de 2014

dos decadas. Los hongos tienen ventajas sobre las bacterias debido a sus hifas fúngicas y enzimas hidrolíticas potenciales, que pueden penetrar y degradar el suelo contaminado con hidrocarburos (Balaji y Ebenezer, 2008; Messiaset al.,2009; venkatesa gowdaet al.,2012).

Las enzimas fúngicas, especialmente las oxidorreductasas, la lacasa y las peroxidasas, tienen una aplicación destacada en la eliminación de contaminantes PAH, ya sea en agua dulce, marina o terrestre. Estudios previos sobre la degradación de hidrocarburos aromáticos policíclicos por cepas fúngicas son: bacterias adaptadas al frío y levaduras (Margesiny otros., 2003), efectos de los tensioactivos (Cheny otros., 2006), hongos imperfectivosPenicillium sp.. (Leitao, 2009), presencia de tensioactivos no iónicos (Changy otros., 2010), hongo de pudrición blanca Anthracophyllum decolorar(Acevedoy otros., 2011), potencial del sustrato de cultivo de hongos (Liy otros., 2012). Sin embargo, las lipasas han sido significativamente menos estudiadas en la biorremediación de HAP (Haritash y Kaushik, 2009).). Los hongos aislados del entorno de los derrames de petróleo pueden reducir la contaminación por petróleo (Chaillanet al.,2004; Das y Chandran 2011). Sin embargo, el interés en los hongos recibe una atención considerable para la biorremediación de sitios contaminados con hidrocarburos asociados a hongos para la secreción de enzimas (para eliminar los hidrocarburos del medio ambiente). El objetivo principal del presente estudio fue aislar e identificar la flora fúngica autóctona del suelo contaminado con HAP y evaluar la eficiencia de biodegradación de los aislados potenciales mediante la producción de enzimas.

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