Uso de los sistemas de enzimas ligninolíticas de hongos Corticales y Geastrales para la degradación de colorantes de industriales

La liberación de efluentes coloreados de la industria textil a los cursos de agua constituye un grave problema ambiental, no sólo por la toxicidad de los colorantes sino también porque pueden alterar el pH, incrementar las demandas biológica y química de oxígeno, y afectar la fotosíntesis. En la act...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Majul, Leonardo Matías
Otros Autores: Wirth, Sonia Alejandra
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2020
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6851_Majul
http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n6851_Majul_oai
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Descripción
Sumario:La liberación de efluentes coloreados de la industria textil a los cursos de agua constituye un grave problema ambiental, no sólo por la toxicidad de los colorantes sino también porque pueden alterar el pH, incrementar las demandas biológica y química de oxígeno, y afectar la fotosíntesis. En la actualidad estos efluentes son tratados mediante métodos físico-químicos que presentan grandes desventajas: son costosos, energéticamente ineficientes y de versatilidad limitada. El objetivo de la presente tesis fue estudiar distintos enfoques que contribuyan al desarrollo de sistemas eficientes para la remoción de colorantes sintéticos en efluentes industriales. En una primera etapa se trabajó en el diseño de sistemas basados en el uso de Basidiomycetes lignocelulolíticos de hábito corticioide, inmovilizados sobre soportes inertes y mixtos y en la optimización de la producción de enzimas ligninolíticas. Para ello, se aislaron e identificaron mediante caracteres morfológicos y moleculares, 13 cepas de hongos corticioides, en los cuales se analizó su capacidad de producir enzimas ligninolíticas en distintos medios y condiciones de cultivo. Este análisis permitió seleccionar dos candidatos: Phlebia uda BAFC 4689 y Peniophora laxitexta BAFC 4687, debido a su capacidad para producir altos títulos de actividad lacasa en fermentación sumergida. Estos organismos se inmovilizaron en soportes mixtos constituidos por discos de esponja de poliuretano y diversos residuos lignocelulósicos. En este sistema P. laxitexta fue capaz de remover eficientemente hasta el 90% de los colorantes xilidina y RBBR en al menos tres ciclos de incubación consecutivos y el colorante verde de malaquita en al menos 10 ciclos, demostrando su potencial para el tratamiento de efluentes coloreados industriales. En el segundo capítulo de esta tesis se trabajó en la búsqueda de nuevas fuentes de enzimas ligninolíticas, con capacidad para degradar colorantes sintéticos. Para ello se evaluó la producción de enzimas ligninolíticas por distintas especies de Geastrum: G. argentinum BAFC 3282, G. triplex BAFC 3013 y G. schweinitzii BAFC 3002. Estos organismos, presentes en suelos alcalinos, han sido escasamente estudiados debido a la dificultad que presentan para su cultivo. En este trabajo se optimizaron las condiciones de cultivo de estas cepas en fermentación en estado sólido, utilizando distintos sustratos lignocelulósicos, evaluándose la expresión de enzimas lignocelulolíticas a través de la cuantificación de las actividades en extractos de los cultivos y por secuenciación masiva de los transcriptomas de G. argentinum y G. schweinitzii crecidos en cascarilla de soja. El ensamblado y anotación in silico de los transcriptos secuenciados permitió la identificación de más de 450 secuencias codificantes de enzimas activas sobre carbohidratos (CAZymes), incluyendo lacasas y peroxidasas con potencial aplicación en el tratamiento enzimático de efluentes.