Biodegradación De Compuestos Concretos

BIODEGRADACION DE COMPUESTOS CONCRETOS
Los compuestos para la biorrecuperación incluyen hidrocarburos del petróleo, disolventes (metiletilcetona, acetona, alcoholes, cloruro de metileno), aromáticos (benceno, tolueno, xileno, policíclicos, HPA, clorobenceno= nitro y clorofenoles, éster ftalatos, pesticidas y productos oxidados, alifáticos clorados. Estos compuestos pueden ser agrupados enhidrocarburos del petróleo y sus productos de la oxidación, compuestos alifáticos halogenados y compuestos aromáticos halogenados. La degradación microbiana de solamente una fracción de estos compuestos tiene que ser estudiada a través de cultivos de laboratorio y unas pocas veces han sido estudiadas en ecosistemas naturales. Los rendimientos de biodegradación y las rutas de biotransformacióndeterminadas en cultivos de laboratorio no necesariamente se comportan como la biodegradación de aguas residuales, suelos, o sistemas acuáticos.
BIODEGRADACION DE HIDROCARBUROS
Más de dos mil millones de toneladas métricas de petróleo son producidas por año en todo el mundo y una larga cantidad de los productos finales contaminan los ambientes marinos y terrestres. Las pequeñas descargas de bajo nivel(escorrentías urbanas, efluentes, recambio del aceite de los cárteres, etc.) contabilizan el 90 por 100 de los hidrocarburos totales del petróleo que se descargan. Algunos accidentes tales como derrames de tanques, rupturas de tuberías y extracción de pozos contabilizan el 10 por 100 de estas descargas. En general, los hidrocarburos de petróleo son compuestos intermedios entre altamentebiodegradables y difícilmente biodegradables. Los compuestos del petróleo han penetrado a la biosfera a través de la filtración y erosión durante millones de años y han desarrollado rutas para su degradación.
Los hidrocarburos del crudo están clasificados como los alcanos (normal e iso), cicloalcanos, aromáticos, policíclicos aromáticos, asfaltinas y resinas. Los alquenos generalmente no se encuentran en elcrudo pero pueden estar presentes en pequeñas cantidades en productos de refinado del petróleo debido a los procesos de craqueo. Las variaciones de la longitud de la cadena, las ramificaciones de la cadena, en condensaciones del anillo, en combinación entre moléculas y la presencia de oxigeno, nitrógeno y azufre contenida en los compuestos contabilizan una amplia variedad de hidrocarburos delpetróleo. La biodegradabilidad de estos compuestos está afectada en gran medida por su estado físico y toxicidad. Puesto que el petróleo es una mezcla compleja, su degradación se favorece por una población variada de microorganismos con amplia capacidad enzimática. Además, la degradación inicial de hidrocarburos del petróleo frecuentemente requiere la acción de enzimas oxigenasas y esto depende de lapresencia de oxigeno molecular. Por consiguiente, las condiciones aerobias son necesarias para romper inicialmente los hidrocarburos. En subsecuentes etapas, los nitratos y sulfuros pueden servir como aceptores terminales de electrones pero el oxigeno es el que se utiliza más comúnmente.
Alcanos
Los alcanos lineales son los hidrocarburos del petróleo más biodegradables. Sin embargo, los alcanoscon numero de carbono entre C5 yC10 a altas concentraciones inhiben la degradación de muchos hidrocarburos porque como solventes rompen la membrana lipidica. Los alcanos con numero de carbono de C20 a C40 (tales como las ceras) son sólidos hidrófobos; su baja solubilidad interfiere con su biodegradación. En la degradación de alcanos, la enzima monooxigenasa ataca al grupo terminal metílico paraformar un alcohol como se muestra en la figura 6.1. El alcohol es fuertemente oxidado hasta un aldehído y a su acido graso. El acido graso es posteriormente degradado por β-oxidación de la cadena alifática. Muchas ramificaciones de grupos metilos interfieren con el proceso de β-oxidación y puede necesitar un ataque en ambos carbonos extremos. En general, la degradación de alcanos produce...