Proyectos
Biorremediación de colorantes sintéticos a través del método combinado de adsorción y fermentación en estado sólido.
Resumen
La contaminación ambiental de los efluentes hídricos ha aumentado de forma alarmante en los últimos años, convirtiéndose en una grave problemática que enfrenta nuestra sociedad. La industrialización es quizá una de las principales causas, dado que sectores como el textil, alimentario y farmacéutico descargan grandes volúmenes de efluentes con un elevado contenido de colorantes. Estas moléculas se caracterizan por su alta resistencia a la intemperie, la luz, y el aire. Además, su color las hace visibles en concentraciones aún de trazas, equivalente a 1 ppm, causando un daño estético del entorno. No obstante, impactos aún más graves están asociados con el detrimento de la flora y fauna del ecosistema debido a la reducción del proceso sintético, como consecuencia de un bloqueo parcial de la radicación solar, afectando la cadena trófica e incrementando la demanda química de oxígeno [1,2]. Adicionalmente, se ha reportado la biotoxicidad de algunos colorantes, dado su carácter tóxico, carcinogénico y/o mutagénico por la presencia de núcleos como la bencidina y el naftaleno [3,4], señalando la necesidad urgente del tratamiento de estos cuerpos de agua coloreados. Las directrices actuales para la eliminación de colorantes disueltos se encaminan a la articulación de métodos, en particular fisicoquímicos y biológicos [5]. En lo concerniente a los fisicoquímicos, la adsorción ha mostrado ser uno de más eficientes, no solo por la retención de la molécula completa del colorante, sino por la facilidad del proceso, la posibilidad de reutilización del adsorbente y la capacidad de remover cualquier tipo de colorantes. Además, la utilización de residuos agrícolas como adsorbentes no convencionales, otorga un carácter económico favorable, de tal forma que la adsorción se convierte en una alternativa altamente viable, eficiente, de bajo costo e impacto ambiental favorable [6-8]. En lo relacionado a las metodologías biológicas, la Fermentación en Estado Sólido, FES, se ha destacado en los últimos años como una de las más versátiles y eficientes para diferentes procesos biotecnológicos, tales como la producción de enzimas, ácidos orgánicos, metabolitos secundarios y la biorremediación de compuestos tóxicos y recalcitrantes como los colorantes [9,10]. En este marco de referencia y acoplados al enfoque de la bioeconomía circular, nuestro Grupo de Investigación SIRYTCOR viene trabajando en una estrategia para la biorremediación eficiente de colorantes disueltos, que articula en su primera etapa el proceso de adsorción y la FES como el proceso biológico de la segunda etapa. Para la adsorción se emplea residuos agrícolas como potenciales adsorbentes, los cuales son usualmente desaprovechados, no obstante, mediante esta aplicación como novedosos adsorbentes, se contribuye al enfoque de la bioeconomía, donde material residual se pueden convertir en materia prima de procesos productivos. Para culminar el ciclo de incorporación de este tipo de contaminantes a la cadena trófica, la FES permite a través de la maquinaria enzimática de hongos de podredumbre blanca, la producción de enzimas ligninolíticas, responsables de la transformación de los colorantes a moléculas simples, las cuales se integran fácilmente al ciclo ecológico. Así, el colorante degradado se suma como nutriente al residuo agrícola, generando al final del proceso una matriz orgánica con potencial aplicación como enmendador de suelos [11]. Así, en el presente proyecto se propone evaluar la biorremediación del colorante verde malaquita mediante la estrategia previamente descrita. Para el proceso de adsorción se ha seleccionado la tusa de maíz y para el subsecuente proceso fermentativo se utilizarán las especies fúngicas Trametes pubescens, Pleurotus ostreatus y Pleurotus pulmonarius. Es importante mencionar que el desarrollo experimental del proyecto estará apoyado en el uso de herramientas estadísticas con el fin de obtener resultados certeros, confiables y reproducibles.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria nacional para el fortalecimiento de la formación a través del apoyo a proyectos de investigación, creación artística e innovación de la Universidad Nacional de Colombia 2022-2024
Modalidad:Modalidad Única: Proyectos de investigación, creación artística e innovación de la Universidad Nacional de Colombia 2022-2024
Responsable