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Volumen:
1
Edición:
10

https://doi.org/10.62805/cid2024.CID043

DOI:
Remoción de Colorantes Textiles por Hongos Inmovilizados

Laura Lizeth Vazquez Jaime

Odín  Rodríguez Nava

Quetzalcóatl Enrique Saavedra  Arroyo

Divanery Rodríguez Gómez

Resumen

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Los colorantes artificiales provenientes de industrias textileras están clasificados como compuestos recalcitrantes, lo cual se refiere a su dificultad para ser degradados, por tanto, su permanencia en el ambiente es prolongada. En medio líquido, los tiempos de degradación de colorantes por los hongos productores de lacasas pueden ser amplios, por lo que con el propósito de disminuir el tiempo de decoloración surge la alternativa de la inmovilización de la biomasa sobre algún soporte. La inmovilización consiste en confinar la biomasa del microorganismo en un área determinada sobre un material (soporte); sin dañar o impedir el metabolismo de éste, de manera que dicha biomasa sea permanentemente activa y su actividad catalítica sea constante. En este caso se inmovilizaron hongos ligninolíticos con capacidad de decolorar colorantes textiles, se evaluó un soporte sintético (espuma de poliuretano) y un soporte orgánico (caña de maíz) para inmovilización de las cepas 43 (Trametes spp.) y 38 (Pleurotus ostreatus); y posteriormente se expusieron a una concentración de colorante textil de 1500 ppm. Se demostró que ambas cepas colonizaron los dos diferentes soportes. La biomasa inmovilizada sobre la caña de maíz logró mayor eliminación del colorante (90%) que en el soporte sintético (85%). Los resultados sugieren que es probable implementar estos hongos ´fijados a la biomasa, de manera práctica para el tratamiento de aguas residuales de industrias textileras en algún sistema de recirculación del contaminante.

Palabras clave

Bioremediación, Colorantes textiles, Inmovilización, Lacasa, Pleurotus spp., Trametes spp

  • Ahmed, F., Dewani, R., Pervez, M. K., Mahboob, S. J., Soomro, S. A. (2016). Non-destructive FT-IR analysis of mono azo dyes. Bulgarian Chemical Communications. 48(1), 71 – 77.

  • Bakoyianis, V., Kanellaki, M., Kaliafas, A. Koutinas, A. A. (1992). Low temperature wine making by immobilized cells on mineral Kissiris. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 40(7), 1293–1296. https://doi.org/10.1021/jf00019a042

  • Bakoyianis, V. & Koutinas, A. A. (1996). A catalytic multistage fixed-bed tower bioreactor in an industrial-scale pilot plant for alcohol production. Biotechnology and Bioengineering. 49(2), 197–203. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0290(19960120)49:2<197::AID-BIT8>3.0.CO;2-L

  • Bardi, E. P. & Koutinas, A. A. (1994). Immobilization of yeast on delignified cellulosic material for room temperature and low temperature wine-making. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 42(1), 221–226. https://doi.org/10.1021/jf00037a040

  • Chen, K. C., Wu, J. Y., Huang, C. C., Liang, Y. M., & Hwang, S. C. J. (2003). Decolorization of azo dye using PVA-immobilized microorganisms. Journal of Biotechnology. 101(3), 241-252. https://doi.org/10.1016/S0168-1656(02)00362-0

  • Conejo Moreno, F. B., Rodríguez Nava, C.O., Rodríguez-Gómez, D. (22-24 octubre de 2020) Adsorción y degradación de colorantes textiles por Trametes hirsuta mediante 2 sistemas de fermentación en estado sólido utilizando Typha latifolia (totora). Memorias del XLI Encuentro Nacional de la AMIDIQ. Modalidad virtual.

  • Daria Fumi, M., Trioli, G. & Colagrande, O. (1987). Preliminary assessment on the use of immobilized yeast cells in sodium alginate for sparkling wine processes. Biotechnology Letters. 9(5), 339–342. https://doi.org/10.1007/BF01025800

  • Dávila G. y Vázquez-Duhalt R. (2006). Enzimas Ligninolíticas Fúngicas Para Fines Ambientales. Flores Herrera, O., Rendón Huerta, E., Velázquez López, I., Oria Hernández, J. (Ed). Mensaje Bioquímico. 30, 29-55.

  • de Oliveira Carneiro, R. T., Alves Lopes, M., Cardoso Silva, M. L., da Silva Santos, V., de Souza, V. B., de Sousa, A. O., ... & Neto, A. G. (2017). Trametes villosa lignin peroxidase (TvLiP): genetic and molecular characterization. Journal of microbiology and biotechnology. 27(1), 179-188. http://dx.doi.org/10.4014/jmb.1606.06055

  • Diorio, L. A., Fréchou, D. S., Levin, L. N. (2021). Removal of dyes by immobilization of Trametes versicolor in a solid-state micro-fermentation system. Revista Argentina de Microbiología. 53(1), 3-10. https://doi.org/10.1016/j.ram.2020.04.007

  • Dutta, S., Adhikary, S., Bhattacharya, S., Roy, D., Chatterjee, S., Chakraborty, A., ... & Rajak, P. (2024). Contamination of textile dyes in aquatic environment: Adverse impacts on aquatic ecosystem and human health, and its management using bioremediation. Journal of Environmental Management. 353, 120103. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2024.120103

  • El-Batal, A. I., ElKenawy, N. M., Yassin, A. S., Amin, M. A. (2015). Laccase production by Pleurotus ostreatus and its application in synthesis of gold nanoparticles. Biotechnology Reports. 5, 31-39. https://doi.org/10.1016/j.btre.2014.11.001

  • Fernandes, M., Fernandes, R. D., Padrão, J., Melro, L., Alves, C., Rodrigues, R., ... & Zille, A. (2024). Plasma in textile wastewater treatment. In Advances in Plasma Treatment of Textile Surfaces. 267-322. Woodhead Publishing. https://doi.org/10.1016/B978-0-443-19079-7.00008-7

  • Groboillot, A., Boadi, D. K., Poncelet, D., Neufeld, R. J. (1994). Immobilization of cells for application in the food industry. Critical reviews in biotechnology. 14(2), 75-107. https://doi.org/10.3109/07388559409086963

  • Gupta V. K. Suhas. (2009). Application of low-cost adsorbents for dye removal. A review. Journal of environmental Management. 90(8), 2313-2342. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2008.11.017

  • Guzmán-Soria, E., Rebollar-Rebollar, S., Hernández-Martínez, J., García-Salazar, J. A., Garza-Carranza, M. T. de la, Callejas-Juárez, N., & Terrones-Cordero, A. (2011). La oferta de maíz grano en Guanajuato, México: 1980-2009. Tropical and subtropical agroecosystems. 14(3), 857-866. Recuperado el 03 de julio de 2024. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-04622011000300029&lng=es&tlng=es.

  • Hartmeier, W. (1985). Immobilized biocatalysts: from simple to complex systems. Trends in Biotechnology. 3(6), 149-153. https://doi.org/10.1016/0167-7799(85)90104-0

  • Hatakka, A. (1994). Lignin-modifying enzymes from selected white-rot fungi: production and role from in lignin degradation. FEMS Microbiology Reviews. 13(2-3), 125-135. https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.1994.tb00039.x

  • Karimifard, S., & Moghaddam, M. R. A. (2018). Application of response surface methodology in physicochemical removal of dyes from wastewater: a critical review. Science of the Total Environment. 640, 772-797. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.05.355

  • López, M., Loera, O., Guerrero‐Olazarán, M., Viader‐Salvadó, J. M., Gallegos‐López, J. A., Fernández, F. J., ... & Viniegra‐González, G. (2010). Cell growth and Trametes versicolor laccase production in transformed Pichia pastoris cultured by solid‐state or submerged fermentations. Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 85(4), 435-440. https://doi.org/10.1002/jctb.2306

  • Manjarrés, K., Castro, A., Rodríguez Sandoval, E. (2010). Producción de lacasa utilizando Pleurotus ostreatus sobre cáscaras de plátano y bagazo de caña. Revista Lasallista de investigación. 7(2), 9-15.

  • Marin-Cervantes, M. C., Matsumoto, Y., Ramírez-Coutiño, L., Rocha-Pino, Z., Viniegra, G., & Shirai, K. (2008). Effect of moisture content in polyurethane foams as support for solid-substrate fermentation of Lecanicillium lecanii on the production profiles of chitinases. Process Biochemistry. 43(1), 24-32. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2007.10.009

  • Martinek, K.; Mozhaev, V. V. (1987). Immobilization of enzymes: an approach to fundamental studies in biochemistry. Meister A. (Ed) Advances in Enzymology - and Related Areas of Molecular Biology. https://doi.org/10.1002/9780470123034.ch3

  • Martínez, G., Martinez, L., López-Ramírez, V., Rodríguez-Gómez, D. (25-30 de junio de 2017). Evaluación cualitativa de la producción de lacasas y peroxidasas en cepas de hongos aislados de suelo de diferentes ambientes. XVII Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería, Puerto Vallarta, México.

  • Montoya S., Sánchez O. & Levin L. (2014). Evaluation of endoglucanase, exoglucanase, laccase, and lignin peroxidase activities on ten white-rot fungi. Biotecnologia en el sector Agropecuario y agroindustrial. 12(2), 115-124.

  • Najim, A. A., Radeef, A. Y., al‐Doori, I., & Jabbar, Z. H. (2024). Immobilization: the promising technique to protect and increase the efficiency of microorganisms to remove contaminants. Journal of Chemical Technology & Biotechnology. https://doi.org/10.1002/jctb.7638

  • Przystaś, W., Zabłocka-Godlewska, E., Grabińska-Sota, E. (2018). Efficiency of decolorization of different dyes using fungal biomass immobilized on different solid supports. Brazilian journal of microbiology. 49, 285-295. https://doi.org/10.1016/j.bjm.2017.06.010

  • Olofsson, K., Bertilsson, M., Liden, G. (2008). A short review on SSF - an interesting process option for ethanol production from lignocellulosic feedstocks. Biotechnology for Biofuels. 1, 1-14. https://doi.org/10.1186/1754-6834-1-7

  • Rodriguez-Gomez, D., López Pérez, M. (2023) Polyurethane foam used in solid state-fermentation for recombinant proteins and other metabolites productions: An interesting alternative in biotechnology. In: Wythers M. C. (Ed.) Advances in Materials Science Research. 61 (1).

  • Ruilova, M., & Hernandez, A. (2016). Diseño de sustratos de diferente composición físico-química utilizando el programa de mezclas de residuos agrícolas para el cultivo del hongo Pleurotus Ostreatus. Revista de Investigación Talentos. 3(2), 30-35. Recuperado el 03 de julio de 2024. https://talentos.ueb.edu.ec/index.php/talentos/article/view/60

  • Sinharoy, A., & Chung, C. M. (2024). Fluoride removal from wastewater and potential for resource recovery: Comparative studies between different treatment technologies. Environmental Engineering Research. 9 https://doi.org/10.4491/eer.2024.179

  • Sudarson, J., Ramalingam, S., Kishorekumar, P., Venkatesan, K. (2014). Expeditious quantification of lignocellulolytic enzymes from indigenous wood rot and litter degrading fungi from tropical dry evergreen forests of Tamil Nadu. Biotechnology research international. Article ID 127848. http://dx.doi.org/10.1155/2014/127848

  • Vazquez-Jaime, L., Rodríguez Nava, C. O. Rodríguez-Gómez, D. (23-28 de junio de 2019). Comparación de sistemas de cultivo para la decoloración de rojo Congo con hongos aislados del Estado de México. Memorias del XVIII Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería. León, Guanajuato, México.

  • Verbelen, P. J., De Schutter, D. P., Delvaux, F., Verstrepen, K. J., Delvaux, F. R. (2006). Immobilized yeast cell Systems for continuous fermentation applications. Biotechnology Letters. 28, 1515-1525. https://doi.org/10.1007/s10529-006-9132-5

  • Wingard, L. B. (2005). Enzyme Engineering. In Advances in Biochemical Engineering, Volume 2 (pp. 1-48). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/BFb0006665

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