Evaluación de la síntesis enzimática de lacasa a partir de fusarium sp y bacillus sp para la biotransformación de hidrocarburos aromáticos policíclicos en agua.
Fecha
2018-03-07
Autores
Título de la revista
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Resumen
RESUMEN: Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) están conformados por dos o más anillos aromáticos que se disponen en ángulos, racimos o línea recta; son contaminantes de interés ambiental por las afecciones causadas en los ecosistemas y la salud humana, su transformación se hace necesaria debido a las distintas fuentes de ingreso que tiene en el medio acuático; por esta razón se propone la técnica de biotransformación con lacasa proveniente de Fusarium sp y Bacillus sp, una enzima oxidasa que cataliza la reducción de oxígeno a agua por medio de la oxidación de compuestos como HAPs. Para ello se identificaron los microorganismos Fusarium sp y Bacillus cereus, posteriormente se evidenció la producción de lacasa en medio sólido y se realizaron pruebas fotométricas para cuantificación de la enzima, usando filtración para obtener extracto crudo enzimático, adicionalmente se aplicó la técnica de partición de tres fases para purificación de proteínas y se usó la enzima purificada en la inoculación de muestras de agua con HAPs, procediendo a realizar medición de las concentraciones de hidrocarburo en laboratorio certificado y el respectivo análisis estadístico de los resultados. Se observó la formación de halo de coloración por parte de B. cereus y se determinó que Fusarium cuenta con una isoforma de lacasa blanca o amarilla que no colorea el medio, en la medición de actividad enzimática ambos microorganismos tuvieron productividad máxima el día 17 con promedio de 39.68 U/L de Bacillus sp y 17.36 U/L de Fusarium sp, mostraron rendimientos de 220% y 344% respectivamente en la actividad enzimática específica del extracto purificado, a los que corresponden 0.58 y 5.18 grados de purificación. El análisis químico mostró que ambos microorganismos producen lacasa capaz de disminuir los contaminantes poliaromáticos, incluso el benzo(a)pireno pese a su complejidad estructural, particularmente la lacasa de Fusarium sp tuvo mayor eficiencia de remoción sobre naftaleno y Bacillus sp sobre antraceno, además ninguna de las dos isoformas de la enzima fue capaz de reducir la concentración de benzo(g, h, i)perileno y indeno(1, 2, 3- cd)pireno. Finalmente los análisis estadísticos permitieron definir que la especie más adecuada en la producción de enzima purificada es Bacillus cereus y que Fusarium sp cuenta con una isoforma más eficiente en remoción de hidrocarburos aromáticos policíclicos. ABSTRACT: Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are made up of two or more aromatic rings that are arranged at angles, clusters or straight lines; they are pollutants of environmental interest for the affections caused in ecosystems and human health, their transformation is necessary due to the different sources of income that they have in the aquatic environment; For this reason, the biotransformation technique with laccase from Fusarium sp and Bacillus sp is proposed, an oxidase enzyme that catalyzes the reduction of oxygen to water through the oxidation of compounds such as PAHs. For this, the microorganisms Fusarium sp and Bacillus cereus were identified, then the production of laccase in solid medium was demonstrated and photometric tests were performed for quantification of the enzyme, using filtration to obtain crude enzymatic extract, in addition, the three-partitioning technique was applied. phases for protein purification and the purified enzyme was used in the inoculation of water samples with PAHs, proceeding to measure hydrocarbon concentrations in certified laboratory and the respective statistical analysis of the results. The formation of halo coloration by B. cereus was observed and it was determined that Fusarium has a white or yellow laccase isoform that does not color the medium, in the measurement of enzymatic activity both microorganisms had maximum productivity on day 17 with average of 39.68 U / L of Bacillus sp and 17.36 U / L of Fusarium sp, showed yields of 220% and 344% respectively in the specific enzymatic activity of the purified extract, to which correspond 0.58 and 5.18 degrees of purification. The chemical analysis showed that both microorganisms produce laccase capable of diminishing polyaromatic contaminants, including benzo (a) pyrene despite its structural complexity, particularly the laccase of Fusarium sp had greater efficiency of removal on naphthalene and Bacillus sp on anthracene, besides none of the two isoforms of the enzyme was able to reduce the concentration of benzo (g, h, i) perylene and indene (1, 2, 3- cd) pyrene. Finally, the statistical analysis allowed to define that the most suitable species in the production of purified enzyme is Bacillus cereus and that Fusarium sp has a more efficient isoform in the removal of polycyclic aromatic hydrocarbons.
Descripción
Palabras clave
Biotransformación, Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos, Remoción, Purificación, Lacasa, Biotransformation, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, Removal, Purification, Laccase