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Biodegradación del DDT, ( 1,1,1-tricoloro-2,2-bis(4-clorofenil)etano), en suelos agrícolas por el hongo de pudrición blanca phanerochaete chrysosporium

María del Rocío Cruz Colín (2003)

146 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales.

En este proyecto se planteo la utilidad de investigar la capacidad de biodegradación de una cepa del hongo de pudrición blanca de la madera denominado phanerochaete chrysosporium, sobre el plaguicida organoclorado DDT. El compuesto ha sido utilizado en México desde los años cuarenta en suelos agrícolas y es persistente, toxico y bioacumulable.

Master thesis

DDT (Insecticide)--Biodegradation. DDT (Insecticida) -- Biodegradación. DDT (Insecticida) -- Aspectos ambientales. SB952.D2 CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS AGROQUÍMICA INSECTICIDAS

Estudio de los mecanismos de degradación de ddt y sus intermediarios en suelos contaminados mediante labio estimulación de poblaciones microbianas para proponer estrategias de remediación.

JUAN ANTONIO VELASCO TREJO (2017)

El DDT y sus intermediarios (DDX) son compuestos orgánicos clorados recalcitrantes, tóxicos y persistentes que están ampliamente distribuidos en el ambiente. En los suelos, la degradación del DDT puede ocurrir por procesos bióticos y abióticos. El conocimiento delos mecanismos de degradación, para inducir estos procesos, es de gran importancia para establecer las mejores estrategias de remediación de suelos contaminados. En el presente trabajo se evaluó la técnica de bioestimulación mediante el uso de cosustratos orgánicos de estructura aromática y no aromática. El estudio se enfocó en identificar los mecanismos de degradación de los DDX. Los experimentos se llevaron a cabo con suelo contaminado obtenido de la exfábrica de plaguicidas “Tekchem” con y sin pretratamiento con hierro cero valente. Los tratamientos de bioestimulación se realizaron en condiciones aerobias y anóxicas utilizando 3g de suelo, relación suelo/aguade 1:1,pH 7,30°C y 100 rpm. Los experimentos mostraron que la degradación de los DDX en el suelo ocurre a través de dos mecanismos: uno que causa la degradación de compuestos intermediarios(DDNS>DDD>DDE)y otro que induce la transformación del DDT a DDD. El primer mecanismo se presentó por la estimulación de microorganismos que oxidan tolueno(Rhodococcus yPseudomonas)en condiciones aerobias; el segundo mecanismo se presentó por la estimulación de bacterias sulfato reductoras (Desulfosporosinusauripigmenti) que utilizan compuestos no aromáticos de fácil asimilación, como el glicerol, en condiciones anóxicas. En este caso, el proceso sulfidogénico produce la formación demackinawita (Fe1+xS), que es el compuesto que genera la deshalogenación reductiva abiótica del DDT. El estudio demostró que el acoplamiento del mecanismo anóxico conglicerol para producir la transformación del DDT a DDD y el mecanismo aerobio con tolueno para degradar los compuestos intermediarios del DDT fue la mejor técnica de bioestimulación para eliminar DDX del suelo contaminado. Asimismo, se demostró que el proceso sulfido génico, que es el paso importante para generar mackinawita, se produce mediante el uso de diferentes cosustratos no aromáticos de fácil asimilación (ácido láctico, etanol y glucosa); así como materiales lignocelulósicos(bagazo de caña). Lo que demuestra que el mecanismo de degradación de DDX, en condiciones anoxicas, también puede ser inducido por subproductos agroindustriales. La degradación de DDX en el suelo original (sin tratamiento con hierro) fue viable mediante los mecanismos descritos.Sin embargo, en este caso no se logró disminuir las altas concentraciones de DDX(principalmente DDT)por debajo de los límites máximos permisibles reportados por la EPA. Por consiguiente, queda demostrado que el suelo original requiere de un tratamiento fisicoquímico con HCV previo al empleo de técnica de bioestimulación. En conclusión, este trabajo aporta evidencia sobre los mecanismos de degradación de los DDX que se en condiciones aerobias y anóxicas al utilizar cosustratos orgánicos de estructura aromática y no aromática. Los mecanismos descritos en este estudio son importantes para establecerlas bases de la estrategia de remediacióna gran escala del suelo contaminado con DDX de la exfábrica “Tekchem”

Doctoral thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DDT (Insecticida) -- Innovaciones tecnológicas Desinfección de suelos -- Salamanca (Guanajuato : México) Análisis de suelos -- Salamanca (Guanajuato : México)

Biodegradación de hidrocarburos de fracción pesada en suelo, por hongos ligninolíticos inmovilizados

LUZ ARIANNA CARDENAS MATUS (2017)

123 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales.

En México la presencia de hidrocarburos en suelo es un tipo de contaminación común y que actualmente es tratada principalmente mediante métodos fisicoquímicos. Esta tesis comprende el desarrollo de un método biotecnológico para restaurar los suelos contaminados con hidrocarburos, el cual consiste en su biodegradación utilizando dos hongos ligninolíticos inmovilizados en soportes orgánicos. Para llevar a cabo las pruebas de degradación se seleccionaron los hongos basidiomicetos, Phanerochaete chrysosporium y Picnoporus cinnabarinus, los cuales fueron inmovilizados en dos soportes, olote de maíz y madera. La inmovilización de los hongos se realizó favoreciendo su desarrollo sobre los soportes durante tres semanas, posteriormente ambos hongos inmovilizados se mezclaron con el suelo contaminado en una proporción de 200 gramos de soporte por cada kilogramo de suelo contaminado. En las unidades de experimentación se determinaron las actividades de las enzimas Lignina Peroxidasa (LiP), Manganeso Peroxidasa (MnP) y Lacasa (Lac) y se relacionaron con el porcentaje de degradación de hidrocarburos obtenidos en cada caso. En el sistema del hongo P. chrysosporium inmovilizado en olote se presentó la mayor actividad de la enzima MnP, por lo que se puede relacionar con el porcentaje alto de degradación de hidrocarburos a la semana seis. En este sistema y a ese tiempo de incubación, se presentó el mayor porcentaje de degradación de hidrocarburos, que fue del 72.7%. Para el sistema del hongo P. cinnabarinus inmovilizado en olote, la enzima que mostró más actividad fue la Lac, seguida por la actividad de la MnP, y con una actividad más baja se presentó la LiP en la semana seis. En este sistema y a ese tiempo de incubación, se presentó un porcentaje de degradación de hidrocarburos del 62.2 %.

In Mexico the presence of hydrocarbons in soil is a common type of pollution and is currently treated mainly by physicochemical methods. This thesis includes the development of a biotechnological method to restore soils contaminated with hydrocarbons, which consists of their biodegradation using two ligninolytic fungi immobilized in organic supports. In order to carry out the tests of degradation were selected the basidiomycete fungi, Phanerochaete chrysosporium and Picnoporus cinnabarinus, which were immobilized in two supports, corn cob and wood. Immobilization of the fungi was performed favoring their development on the supports for three weeks, then both immobilized fungi were mixed with the contaminated soil at a rate of 200 grams of support per kilogram of contaminated soil. In the experimental units the activities of the enzymes Lignin Peroxidase (LiP), Manganese Peroxidase (MnP) and Lacasa (Lac) were determined and related to the percentage of hydrocarbons degradation obtained in each case. In the system of the fungus P. chrysosporium immobilized in corn cob the greater activity of the enzyme MnP was presented, reason why it can be related to the high percentage of degradation of hydrocarbons at week six. In this system and at that incubation time, the highest percentage of hydrocarbon degradation was presented, which was 72.7%. For the P. cinnabarinus fungus system immobilized in corn cob, the enzyme that showed the most activity was Lac, followed by the activity of MnP, and with a lower activity LiP was present in the week six. In this system and at that incubation time, the percentage of hydrocarbons degradation was of 62.2%.

Master thesis

Hydrocarbons--Biodegradation. Soil remediation. Biodegradación. Hidrocarburos. QD305.H5 TD878 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE INGENIERÍA DE LA CONTAMINACIÓN

Biodegradación de ftalatos por Pleurotus ostreatus y Fusarium culmorum crecidos en medio líquido

MIRIAM AHUACTZIN PEREZ (2017)

Los ftalatos son diésteres aromáticos ampliamente utilizados como plastificantes, estos compuestos además de ser contaminantes desempeñan un papel como disruptores endócrinos. El ftalato más empleado es el di (2-etilhexil) ftalato (DEHF), seguido por dibutil ftalato (DBF), estos compuestos han sido detectados en suelo, agua, alimentos, pescado y efluentes industriales. En esta investigación se evaluaron diferentes parámetros para los hongos Fusarium culmorum y Pleurotus ostreatus crecidos en concentraciones de 1000 y 500 mg/l de DEHF y DBF, como la velocidad específica de crecimiento (µ) y la biomasa máxima producida (Xmáx), el consumo de glucosa, la constante de biodegradación (k) para DBF y DEHF la eficiencia de remoción (%), actividades enzimáticas de lacasas y esterasas al igual que los rendimientos de las enzimas con respecto al sustrato (YE/X), la productividad enzimática (P= Emáx/h), la actividad enzimática máxima (Emáx) y la tasa específica de formación de la enzima qp= (μ) (YE/X).

Se identificaron diferentes intermediarios en la biodegradación de DEHF y DBF por GC-MS y a partir de eso se propusieron rutas de degradación para estos compuestos empleando un modelo de química cuántica. Fusarium culmorum mostró la mayor μ (0.05 h-1) en el medio con 1000 mg/l de DEHF. Tanto P. ostreatus como F. culmorum consumieron alrededor de un 95 % de la glucosa en los medios que contenían DEHF 1000 mg/l durante las 360 y 144 h de crecimiento, respectivamente. La mayor Xmáx y el mayor YX/S se presentaron tanto para P. ostreatus como para F. culmorum en el medio conteniendo 1000 mg/l de DEHF. Pleurotus ostreatus mostró la mayor Xmáx y el v mayor YX/S obteniendo un valor de 7.69 g/l y 0.76 gX/gS, respectivamente. El pH de los cultivos de P. ostreatus que contenían ftalatos disminuyeron mostrando valores cercanos a un pH de 4. El pH de los cultivos de F. culmorum incrementaron sus valores obteniendo un pH cercano del valor neutro. Pleurotus ostreatus mostró la mayor producción y Emáx de enzimas lacasas en el medio que contenía 1000 mg/l de DEHF, mostrando valores de 11508 U/l. La mayor actividad y Emáx de enzimas esterasas fue de 4765 U/l, producida por el hongo F. culmorum en el medio conteniendo 1000 mg/l de DEHF.

Los mayores parámetros cinéticos enzimáticos los presentó P. ostreatus para las enzimas lacasas en el medio conteniendo 1000 mg/l de DEHF. Fusarium culmorum mostró los mayores parámetros cinéticos de enzimas esterasas en los medios que contenían 1000 mg/l de DEHF y DBF. Pleurotus ostreatus y F. culmorum obtuvieron más del 90 % de remoción de ambos ftalatos a partir de las 300 y 72 h de crecimiento, respectivamente. Con base en los estudios de química cuántica se pudo observar que P. ostreatus siguió una ruta de degradación metabolizando el DEHF a ácido ftálico, ácido acético y hexanal. El DBF fue metabolizado a ácido ftálico y ácido acético. Éste, posteriormente, lo mineralizó completamente a CO2. Fusarium culmorum fue capaz de metabolizar el DEHF obteniendo como producto final butanediol y el DBF lo metabolizó a ácido fumárico y ácido málico, metabolitos detectados por GC-MS y analizados por el intercambio de electrones que nos permitió observar el estudio de química cuántica. P. ostreatus y F. culmorum ofrecen un gran potencial en la biorremediación de lugares contaminado con DEHF y DBF, ya que utilizan estos contaminantes como fuente de carbono y energía.

Phthalates are aromatic diesters widely used as plasticizers. These compounds are also pollutants and endocrine disruptors. The most commonly used phthalate is di (2 ethylhexyl) phthalate (DEHP), followed by dibutyl phthalate (DBP). These compounds have been detected in soil, water, food, fish and industrial effluents. Growth kinetics (μ and Xmáx), glucose consumption, constant biodegradation (k) for dibutyl phthalate (DBP) and di (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), percentage of removal efficiency, laccases and esterase activities and enzymatic performance were evaluated for Fusarium culmorum and Pleurotus ostreatus grown on media containing glucose and different concentrations of DEHP and DBP (0, 500 and 1000 mg/l). Different intermediates in the biodegradation of DEHP and DBF by GC-MS were identified and degradation pathways for these compounds were proposed using quantum chemical modeling. The greatest µ (0.05 h-1) occurred in media supplemented with 1000 mg/l of DEHP/l. P. ostreatus and F. culmorum consumed 95% of glucose in media containing 1000 mg/l de DEHP/l within 360 and 144 h of growth, respectively. The greatest Xmáx and the largest YX/S occurred in media supplemented with 1000 mg/l of DEHP/l for these fungi. The pH of cultures of P. ostreatus containing phthalates decreased, presenting values close to pH 4 while pH of F. culmorum increased pH close neutral value.

The greatest production and laccase activity were observed in media containing 1000 mg/l of DEHP/l for P. ostreatus. The greatest production and esterase activity were observed in media containing 1000 mg/l de DEHP/l for F. culmorum. The higher enzymatic yield parameters occurred in media supplemented with 1000 mg/l de DEHP/l for these fungi. vii These fungi could degrade more than 90% of both phthalates and metabolized to intermediates of different metabolic pathways (Krebs Cycle and butanediol fermentation). The compounds of biodegradation of DEHP were identified by GC˗MS. A DEHP and DBP biodegradation pathway by F. culmorum and P. ostreatus were proposed using quantum chemical modeling. P. ostreatus and F. culmorum offer great potential in bioremediation of sites contaminated with DEHP and DBF as they use these pollutants as carbon and energy source.

Master thesis

Ésteres Biodegradación Compuestos orgánicos Enzimas BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Síntesis y caracterización del nano-compuesto Ba(Er0.5Nd0.5) (In0.3Sn0.3Pb0.3)CuO4.55 mediante la ruta sol-gel vía acrilamida

MARIO ALBERTO DOMINGUEZ ROVIRA (2013)

"Se usó el método sol-gel vía acrilamida para la síntesis de la nanocomposición estequiometríca Ba(Er0.5Nd0.5)(In0.3Sn0.3Pb0.3)CuO4.55. El comportamiento termodinámico de la nanocomposición fue determinado por un análisis DSC (sigla en inglés, Calorimetría Diferencial de Barrido), mediante el cual utilizamos las temperaturas a las cuales el material presente cambios termodinámicos (650 y 1000 °C)."

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Master thesis

Acrilamida--Toxicología Biodegradación Termogravimetría CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

BIOTECNOLOGÍA APLICADA A LA DEGRADACIÓN DE COLORANTES DE LA INDUSTRIA TEXTIL

ADRIANA CORTAZAR MARTINEZ CLAUDIA CORONEL OLIVARES JOSE ADELFO ESCALANTE LOZADA JAVIER CASTRO ROSAS JOSE ROBERTO VILLAGOMEZ IBARRA (2012)

La presencia de colorantes en las aguas residuales representa un problema ambiental, ya que este tipo de compuestos no puede eliminarse con los métodos de tratamiento convencionales. Debido a que la mayoría de los sistemas de tratamiento basados en métodos químicos o físicos son costosos y requieren de gran cantidad de energía y reactivos, la biotecnología ofrece una alternativa de tratamiento. En este trabajo, además de mencionar algunas tecno-logías convencionales, se revisan los reportes donde se han logrado degradar colorantes utilizando métodos biológicos. Una de las ventajas de este tipo de tecnologías es que, además de la decoloración, se puede alcanzar la completa mineralización del colorante. Existe un gran número de microorganismos con la capacidad de eliminar el color de las aguas residuales mediante mecanismos como: la biosorción, la biodegradación aeróbica o anaeróbica y la producción de enzimas que catalizan la decoloración. Una de las aplicaciones de la biotecnología es la generación de nuevas cepas microbianas, éstas pueden constituir la base de tecnologías novedosas para la remediación de compuestos xenobióticos que no son fácilmente degradados con los métodos convencionales.

Article

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA Biodegradación colorantes azo mineralización

Desarrollo químico y su validación (por Cemex) de un cemento, un concreto y un mortero especial -resistente al biodeterioro- para asegurar que la infraestructura hidráulica utilizando estos materiales, garanticen su mejor funcionamiento y durabilidad

LUIS EMILIO RENDON DIAZ MIRON (2010)

El IMTA se ha abocado al estudio de las causas, tratamiento y prevención del deterioro de la infraestructura hidráulica, particularmente de los sistemas de drenaje del país. Por tal motivo, desarrolló un cemento resistente al biodeterioro, el cual fue formalmente patentado.

Working paper

Industria del cemento Biodegradación Construcciones hidráulicas Desarrollo tecnológico Informes de proyectos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Biodegradación de desechos de curtiduría y lodo residual por composteo y vermicomposteo

Lina Cardoso MERCEDES ESPERANZA RAMIREZ CAMPEROS (2006)

La industria de la curtiduría genera desechos con

compuestos tóxicos y materiales orgánicos de lenta

degradación. El presente trabajo tuvo como propósito

evaluar la biodegradación y reducción de contaminantes

de estos residuos mediante un proceso de composteo

aerobio termofílico, seguido de una etapa de

vermicomposteo con Eisenia foetida.

Article

Biodegradación Composteo Vermicomposteo Industria del cuero Lodo residual INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Biodegración de hidrocarburos con distintas solubilidades en sistemas bifásicos

JOSE HORACIO GALINDO GARAY (2008)

"En el tratamiento biologico de emisiones gaseosas, el reparto que presentan los contaminantes de la fase gaseosa la fase acuosa, es un factor limitante en la biodegradación de éstos. En este trabajo se estudio el efecto que se presenta al agragar una fase oleasa y un surfactante al sistema, en las velocidades de eliminación de los hidrocarburos hexano, tolueno y tricloroetileno (TCE). Los experimentos de degradación de tolueno, hexano y tricloroetileno se llevaron a cabo en botellas serológicas de 120 ml, las cuales fueron selladas con válvulas mininert de Teflon. Este estudio se dividio en 4 partes durante su desarrollo experimental. Los experimentos realizados fueron: Experimentos de 1 fase (F1), y fase con surfactante (Fis), 2 Fase(F2) y 2 Fases con surfactante (F2s); siendo utilizada como segunda fase aceite de silicona y con surfactante Pluronic F-68."

Master thesis

Biodegradación Surfactante Fase oleosa Sistema bifásico Hidrocarburo CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO OTRAS ESPECIALIDADES DE LA TIERRA, ESPACIO O ENTORNO OTRAS

Uso de cepas adaptadas a la degradación de compuestos orgánicos recalcitrantes y tóxicos

LUIS GILBERTO TORRES BUSTILLOS Petia Mijaylova Nacheva GABRIELA ELEONORA MOELLER CHAVEZ (1997)

El desarrollo de la biotecnología ha demostrado que la biodegradación de xenobióticos tóxicos y recalcitrantes es una alternativa realista para el control de la contaminación. En el presente trabajo se realiza un análisis crítico de la aplicabilidad de cepas adaptadas en los dos campos afines de la ingeniería ambiental, el tratamiento de aguas residuales y la biorremediación de suelos y acuíferos. En el mercado actualmente existe una gran cantidad de productos de la biotecnología para biorremediación o intensificación del tratamiento de aguas residuales. La aplicación concreta de estos productos debe ser anticipada por estudios detallados de su aplicabilidad. Los sistemas que los utilizan necesitan un control preciso del proceso de biodegradación. Existen alternativas a la compra de las cepas como son el aislamiento, identificación y evaluación de microrganismos autóctonos, así como la adaptación en cultivo mixto. El procedimiento puede ser por lotes o en continuo, reproduciendo las condiciones fisicoquímicas del sistema en el proceso de aclimatación (carga orgánica, pH, temperatura, salinidad o fuerza iónica, ambiente aerobio, anaerobio o anóxico). La mejor cepa adaptada para degradar un cierto contaminante es aquella aislada en el ambiente contaminado por el tóxico específico.

Article

Tratamiento de aguas residuales Biodegradación Cepas adaptadas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA