La biorremediación se define como el proceso por el cual los desechos inorgánicos son biológicamente removidos o degradados bajo condiciones controladas a un estado inocuo, o a niveles de menor concentración de acuerdo a los límites establecidos por las autoridades reguladoras, cabe
destacar que la biodegradación comúnmente es el resultado de la interacción de múltiples microorganismos.Es eficiente sólo cuando las condiciones del ambiente permiten el crecimiento y actividad enzimática de los microorganismos. Esta aplicación a menudo involucra la manipulación de parámetros para permitir el crecimiento microbiano y el proceso de degradación a una mayor velocidad, como son agitación, tamaño de inóculo, temperatura de crecimiento, relaciones C/N, etc.“La biorremediación hace uso de las capacidades enzimáticas de los microorganismos que degradan hidrocarburos, donde el hidrocarburo se degrada en agua y CO 2 por la mineralización”⁹ ²⁷ ²⁶ ³¹ ³⁴ ³⁷ ⁴⁵ ⁴⁴ ⁷ ⁴⁶
y “La biorremediación se usa para la degradación de compuestos orgánicos hidrofóbicos adsorbidos(hocs) en el suelo y el agua contaminada, presentando ventajas medioambientales y económicas con respecto a otros métodos de
recuperación físicoquímicas, tales como la baja temperatura de desorción térmica , la incineración, la fotodegradación y la fitorremediación “⁸. Diversos microorganismos productores de biotensoactivos y degradadores de hidrocarburos se encuentran presentes en aguas marinas, por lo que la biodegradación resulta uno de los métodos más eficientes para la remoción de estos contaminantes. 114, 87, 85, 77, 44, 104, 105.
En farmaceutica la utilidad de los biotensoactivos está basada en su actividad antimicrobiana, la cual es estimada de acuerdo a los valores de la menor concentración inhibitoria como agente antimicrobiano (MIC por sus siglas en inglés: Minor Inhibitory Concentration). Algunas MIC de los ramnolípidos de Pseudomonas aeruginosa AT10 contra algunos microorganismos son: Aspergillus niger, 16 μg/mL; Candida albicans, 256 μg/mL; Streptoccocus faecalis, 64 μg/mL; Salmonella thyphimurium, 128 μg/mL y Staphyloccocus epidermidis, 8 μg/mL
Un uso primordial es la degradación de compuestos orgánicos hidrofóbicos y compuestos tóxicos en diferentes ambientes como el suelo y el agua representando grandes ventajas económicas con respecto a otros métodos utilizados en la industria⁸ ⁵ ¹ ² ,”tales como la baja temperatura de desorción térmica , la incineración, la fotodegradación y la fitorremediación”⁸.
Las condiciones de cultivo tales como temperatura, pH, agitación,disponibilidad de oxígeno y nutrientes, han mostrado un efecto sobre la producción de biotensoactivos.
“La biorremediación utiliza microorganismos para eliminar los contaminantes, es una técnica eficaz y económica para la limpieza de sitios contaminados por hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) y se ha encontrado una amplia variedad de microorganismos con capacidad de degradar PAHs”.³ ³¹ ³⁸ ¹⁹ ²º
Diversos estudios han demostrado que los biosurfactantes acuosos,actúan como soluciones extractoras eficaces para el lavado de suelos contaminados ,siendo ideal en remediación de suelos y aguas subterráneas contaminadas³ ¹³
Una de las limitaciones en la biorremediación es la baja solubilidad que tienen por lo general los componentes de petróleo en el agua y la tendencia de estas partículas de adherirse al suelo,disminuyendo la disponibilidad los microorganismos para la degradación . ²º Por medio de la disminución de la tensión superficial e interfacial en la interfase aire -agua y la interfaz aceite -agua, se reduce la fuerza capilar que contiene el aceite en el suelo, lo que puede conducir a la movilización y a la solubilización del aceite.³ Algunos autores señalan l a utilización de ramnolípidos para el mejoramiento de la biorremediación d e suelos contaminados con petróleo crudo , dónde se demuestra una reducción de los hidrocarburos totales de petróleo hasta 86.97% .⁹
En este sentido muchos investigadores coinciden en que estos contaminantes pueden ser tratados con agentes tensioactivos , que son moléculas anfifílicas que consisten en restos hidrófobos e hidrófilos que tienden a interactuar con las interfaces de diferentes polaridades,producidas por diversos microorganismos tales como bacterias, hongos y levaduras que tienen la capacidad de reducir la tensión superficial e interfacial de soluciones aumentando la solubilidad,movilidad y biodisponibilidad de los compuestos orgánicos hidrófobos o insolubles. ² ³ ⁵ ⁷ ⁸ ¹² ¹⁵ ¹⁶ ¹⁸ ²⁰
destacar que la biodegradación comúnmente es el resultado de la interacción de múltiples microorganismos.Es eficiente sólo cuando las condiciones del ambiente permiten el crecimiento y actividad enzimática de los microorganismos. Esta aplicación a menudo involucra la manipulación de parámetros para permitir el crecimiento microbiano y el proceso de degradación a una mayor velocidad, como son agitación, tamaño de inóculo, temperatura de crecimiento, relaciones C/N, etc.“La biorremediación hace uso de las capacidades enzimáticas de los microorganismos que degradan hidrocarburos, donde el hidrocarburo se degrada en agua y CO 2 por la mineralización”⁹ ²⁷ ²⁶ ³¹ ³⁴ ³⁷ ⁴⁵ ⁴⁴ ⁷ ⁴⁶
Áreas donde son utilizados los biotensioactivos
Industria Petrolera
La industria del petróleo genera grandes cantidades de residuo aceitoso y viscoso llamado lodo aceitoso, que se forma durante diversos procesos de producción, de transporte y de refinación, los hidrocarburos del petróleo son tóxicos que contaminan el ambiente y afectan la salud humana; además son altamente hidrófobos y requieren solubilización mediante tensioactivos para aumentar la biodisponibilidad de las células microbianas, el uso de biotensoactivos para la remediación de la contaminación por hidrocarburos se considera una estrategia eficaz y amigable con el medio ambiente. ⁹¹y “La biorremediación se usa para la degradación de compuestos orgánicos hidrofóbicos adsorbidos(hocs) en el suelo y el agua contaminada, presentando ventajas medioambientales y económicas con respecto a otros métodos de
recuperación físicoquímicas, tales como la baja temperatura de desorción térmica , la incineración, la fotodegradación y la fitorremediación “⁸. Diversos microorganismos productores de biotensoactivos y degradadores de hidrocarburos se encuentran presentes en aguas marinas, por lo que la biodegradación resulta uno de los métodos más eficientes para la remoción de estos contaminantes. 114, 87, 85, 77, 44, 104, 105.
Agricultura
En la agricultura, los biotensoactivos son aplicados debido a su actividad insecticida y herbicida. Ramnolípidos producidos por Pseudomonas syringae son usados en el biocontrol de Canada thistle. Los ramnolípidos junto con el hongo Myrothecium verrucaria también han sido empleados de manerasimultánea como herbicidas en el control de Puerarialobata. cabe resaltar q ue al uso anteriormente nombrado, a lgunos biotensoactivos producidos por bacterias del género Bacillus han sido ocupados para emulsificar y dispersar en fase acuosa pesticidas de solubilidades bajas como son los de tipo organoclorado y a nivel industrial, los heteropolisacáridos de Macrocystis pirifera y Azotobacter vinelandii han sido utilizados como dispersantes en la producción de cerámica.
Farmacéutica
En farmaceutica la utilidad de los biotensoactivos está basada en su actividad antimicrobiana, la cual es estimada de acuerdo a los valores de la menor concentración inhibitoria como agente antimicrobiano (MIC por sus siglas en inglés: Minor Inhibitory Concentration). Algunas MIC de los ramnolípidos de Pseudomonas aeruginosa AT10 contra algunos microorganismos son: Aspergillus niger, 16 μg/mL; Candida albicans, 256 μg/mL; Streptoccocus faecalis, 64 μg/mL; Salmonella thyphimurium, 128 μg/mL y Staphyloccocus epidermidis, 8 μg/mL
Cosméticos
Industria de alimentos
diferentes alimentos como la mayonesa,l yogourt, el licor en crema, pan ,helados y embutidos necesitan sustancias con actividad superficial para su preparación y estabilización como los tensoactivos que disminuyen la tensión superficial; los mas utilizados son las macromoléculas porque se adsorben en la interface y por esto actúan como espumantes, emulsificantes, lubricantes y dispersantes .8 9 10
Un uso primordial es la degradación de compuestos orgánicos hidrofóbicos y compuestos tóxicos en diferentes ambientes como el suelo y el agua representando grandes ventajas económicas con respecto a otros métodos utilizados en la industria⁸ ⁵ ¹ ² ,”tales como la baja temperatura de desorción térmica , la incineración, la fotodegradación y la fitorremediación”⁸.
Imagen 1: procedimiento general de (a) lavar ex situ y (b) in situ lavando durante la recuperación de suelos ¹ºº.
Las condiciones de cultivo tales como temperatura, pH, agitación,disponibilidad de oxígeno y nutrientes, han mostrado un efecto sobre la producción de biotensoactivos.
“La biorremediación utiliza microorganismos para eliminar los contaminantes, es una técnica eficaz y económica para la limpieza de sitios contaminados por hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) y se ha encontrado una amplia variedad de microorganismos con capacidad de degradar PAHs”.³ ³¹ ³⁸ ¹⁹ ²º
Diversos estudios han demostrado que los biosurfactantes acuosos,actúan como soluciones extractoras eficaces para el lavado de suelos contaminados ,siendo ideal en remediación de suelos y aguas subterráneas contaminadas³ ¹³
Una de las limitaciones en la biorremediación es la baja solubilidad que tienen por lo general los componentes de petróleo en el agua y la tendencia de estas partículas de adherirse al suelo,disminuyendo la disponibilidad los microorganismos para la degradación . ²º Por medio de la disminución de la tensión superficial e interfacial en la interfase aire -agua y la interfaz aceite -agua, se reduce la fuerza capilar que contiene el aceite en el suelo, lo que puede conducir a la movilización y a la solubilización del aceite.³ Algunos autores señalan l a utilización de ramnolípidos para el mejoramiento de la biorremediación d e suelos contaminados con petróleo crudo , dónde se demuestra una reducción de los hidrocarburos totales de petróleo hasta 86.97% .⁹
En este sentido muchos investigadores coinciden en que estos contaminantes pueden ser tratados con agentes tensioactivos , que son moléculas anfifílicas que consisten en restos hidrófobos e hidrófilos que tienden a interactuar con las interfaces de diferentes polaridades,producidas por diversos microorganismos tales como bacterias, hongos y levaduras que tienen la capacidad de reducir la tensión superficial e interfacial de soluciones aumentando la solubilidad,movilidad y biodisponibilidad de los compuestos orgánicos hidrófobos o insolubles. ² ³ ⁵ ⁷ ⁸ ¹² ¹⁵ ¹⁶ ¹⁸ ²⁰
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