Oxidación biocatalítica de contaminantes aromáticos causada por peroxidasa derivada de la soja

Bio-catalytic oxidation of aromatic pollutants caused by peroxidase deriving from soybean

El presente artículo describe el desempeño biocatalítico de la enzima peroxidasa de la soya para oxidar contaminantes acuosos del tipo aromáticos como plaguicidas organofosforados, hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPAs), y flavonoides provenientes de residuos agroindustriales. Los ensayos se realizaron en muestras modelo y también en muestras simuladas de efluentes contaminados. El análisis se realizó por cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC) y por espectrofotometría UV-vis. Las conversiones alcanzadas fueron para los plaguicidas terbufos (14%) y dimetoato (30% de conversión); para los HPAs como azuleno (32%), 9-metil antraceno (22%); antraceno y pireno (29% cada uno), y carbazol (18%); y los flavonoides como ácido ferúlico (99%), quercetina (98%), rutina (50%) y naringina (10%).  Se estudió el efecto del cambio de pH y de temperatura en la actividad de la enzima, siendo activa desde un pH de 3 hasta 6, y desde los 25 ˚C hasta los 80 ˚C. Lo anterior permite concluir que la peroxidasa de soya es un buen candidato para estudios más completos para su posible aplicación en la descontaminación de efluentes que contienen contaminantes aromáticos.

1. INTRODUCCIÓN

La contaminación por productos orgánicos aromáticos es cada vez mayor debido a la producción continua y el uso frecuente de compuestos en la industria química, la agricultura, los alimentos, así como en el uso de combustibles derivados del petróleo [1, 2]. Los productos químicos que son fácilmente biodegradables presentan un bajo impacto ambiental comparado con aquellos que son recalcitrantes o de difícil degradación como los plaguicidas, colorantes, hidrocarburos policíclicos y heterocíclicos derivados de la combustión incompleta de combustibles fósiles. La presencia de los contaminantes aromáticos en agua, suelo y aire trae consigo un impacto en la salud de los ecosistemas, incluida la salud humana [3]. Se sabe que algunos contaminantes aromáticos son mutagénicos, carcinógenos, disruptores endocrinos, etc. [4, 5].

Para su eliminación, se han desarrollado e implementado tecnologías fisicoquímicas y biológicas con resultados variados [6, 7]. Sin duda, la implementación de tecnologías sustentables es lo más deseable, pues permiten minimizar el impacto ambiental de su propia implementación. Una de estas tecnologías en desarrollo es la biocatálisis ambiental, que implica la detección, la cuantificación y el tratamiento de contaminantes orgánicos mediante enzimas [8].