Biotecnologia

1 Técnicas para el análisis de actividad enzimática en suelos
Marisol Montejo Martínez, Cinthya Paulina Torres López, Ángeles Martínez Toledo, José Alfredo Tenorio López, María del Rocío Cruz Colín, Fernando Rafael Ramos Morales y María del Carmen Cuevas Díaz

IntRoDucción La calidad y la salud de los suelos se miden a través de distintos indicadores que evalúan su funcionamiento (Doran etal., 1999). Para medir la calidad, se considera qué tan adecuadas son sus propiedades físicas y químicas para permitir el intercambio de gases, la retención de humedad y de nutrientes, la penetración de raíces, entre otros. Por su parte, para medir la salud del suelo se toma en cuenta la eficiencia de procesos como los ciclos de nutrientes y los flujos de energía. En este contexto, uno de losindicadores que se ha utilizado es la magnitud de la actividad de diferentes enzimas involucradas en los procesos antes mencionados. Las enzimas son moléculas de naturaleza proteínica producidas por los seres vivos y que se encargan de acelerar reacciones químicas o hacer posibles aquellas reacciones que de otra manera no se producirían. Dicho de otro modo, son catalizadores biológicos que, al reducir laenergía de activación necesaria para las reacciones, transforman las sustancias involucradas en el metabolismo celular (incluyendo el anabolismo o reacciones de construcción, y el catabolismo o reacciones de destrucción). La velocidad de la reacción catalizada por una enzima depende del pH, de la fuerza iónica, de la temperatura y de la presencia o ausencia de inhibidores (Burns, 1982). Lamayoría de las enzimas actúan dentro de las células, pero algunas son extracelulares. La actividad enzimática del suelo es importante porque refleja el estado en el que se encuentran sus poblaciones microbianas y su relación con la biolo19

gía del suelo, la producción de biomasa, la degradación de contaminantes y la conservación de ecosistemas (Doran, 2002; Gianfreda y Ruggiero, 2006). Enagricultura, la actividad enzimática y otros indicadores biológicos, como la biomasa microbiana, se emplean como una medida de la fertilidad y del impacto de esta actividad en los suelos (García-Ruiz et al., 2008); en análisis ambiental, como un indicador de contaminación (Schinner et al., 1993), y en biotecnología, como medida de la eficiencia de los tratamientos biológicos para remediar suelos impactadospor diferentes contaminantes, incluyendo los hidrocarburos (Margesin et al., 2000a). La liberación de enzimas es un proceso constante y, aunque las plantas y animales intervienen, son los microorganismos los que contribuyen en mayor medida a este proceso, debido a su gran biomasa, su alta actividad metabólica y su corto ciclo de vida (Cerón y Melgarejo, 2005). Dicha liberación puede ocurrir porsecreción o por lisis celular cuando los organismos mueren (Joinville et al., 2004). De las enzimas liberadas, solo un pequeño porcentaje se encuentra estabilizado, lo cual permite que estas enzimas pueda soportar procesos que naturalmente ocurren en el suelo, como la desnaturalización abiótica, la adsorción, la inactivación o la degradación por proteasas. En el caso de suelos contaminados conhidrocarburos, Wyszkowska y Kucharski (2000) han reportado una disminución de la actividad enzimática, en particular de ureasas, deshidrogenasas y fosfatasas. Una diferencia se presenta con las lipasas, las cuales muestran una gran actividad en suelo contaminado con hidrocarburos, probablemente porque intervienen más directamente en el proceso de biodegradación de estos compuestos (Margesin, 2005). Eneste capítulo se describen algunos métodos enzimáticos que son útiles para evaluar el comportamiento enzimático de suelos contaminados y biorremediados. DeteRminación De la activiDaD enzimática uReasa

Fundamento del método
La ureasa es una exoenzima que cataliza la reacción de hidrólisis de la urea, el principal producto celular nitrogenado de la degradación de las proteínas y los ácidos...