Aspectos Generales de la Micorremediación

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Aspectos Generales de la Micorremediación por Mind Map: Aspectos Generales de la Micorremediación

1. Hongos en la Bioconversión de Residuos Industriales

1.1. Los hongos representan un enorme reservorio genético con un gran potencial para restaurar y conservar el equilibrio ambiental, son los únicos organismos capaces de colonizar las matrices Agua, Suelo y Aire.

1.2. Los hongos más eficientes al degradar la Lignina pertenecen al grupo de Basidiomycetes, estos secretan enzimas (Lacasas, manganeso peroxidasas (MnP) y peroxidasas (LiP)) que se encargan de mineralizar este polímero recalcitrante.

1.2.1. Sistema Enzimático Extracelular

1.2.1.1. Lacasas

1.2.1.1.1. Son utilizadas a nivel industrial para decoloración de tintes, blanqueamiento de la pulpa de papel y en la oxidación de hidrocarburos poliaromaticos.

1.2.1.1.2. Son enzimas que principalmente catalizan la oxidación de compuestos fenólicos y aminas aromáticas utilizando como aceptor final el oxígeno molecular.

1.2.1.1.3. Son importantes en el desarrollo de cuerpos fructíferos, diferenciación sexual y pigmentación.

1.2.1.2. Manganeso peroxidasa (MnP)

1.2.1.2.1. Mediante un conjunto de reacciones químicas esta proteína es capaz de oxidar compuestos fenólicos a compuestos radicales.

1.2.1.2.2. Esta proteína en combinación con las lacasas es capaz de degradar la Lignina.

1.2.1.3. Versatil peroxidasa (VP)

1.2.1.3.1. Pertenece al genero Pleurotus.

1.2.2. Sistema Enzimático Intracelular

1.2.2.1. Monoxigenasa citocromo P-450

1.2.2.1.1. Es una superfamilia de biocatalizadores que introducen un átomo de oxígeno para producir un epóxido.

2. Micorremediación de Suelos Contaminados por Compuestos Recalcitrantes

2.1. Contaminación del suelo por contaminación química

2.1.1. Hongos Ligninolíticos: Aquellos que permiten la decoloración, es decir, permiten retirar tintes en grandes volúmenes de efluentes.

2.1.1.1. Hongos para la decoloración de textiles recalcitrantes: Ganoderma Lucidum junto a la combinación del hongo Bjerkandera sp.

2.1.2. (HFMA) Hongos formadores de micorrizas arbusculares: Mejoran la eficiencia y estabilización en procesos de eliminar los contaminantes del medio ambiente de las plantas.

2.1.2.1. Esta enzima lleva a cabo reacciones de oxidación de Mn2+ y Mn3+ y cataliza reacciones en sustratos aromáticos.

2.1.2.2. Fitoestabilización: Proceso que los hongos HFMA contribuyen a la inmovilización de los metales pesados del suelo.

2.1.2.3. Fitoextracción: Los metales absorbidos por las hifas de los hongos son transportados a la planta, y en algunos casos las plantas micorrizadas muestran mayor absorción para el transporte de metales pesados.

2.1.3. Hongos de pudrición blanca: Degradan el compuesto fluoreno presente en el suelo y en sistemas acuáticos

2.2. Exógena: Por el hombre. Endógena: Natural.

3. Potencial de Biorremediación de los Hongos de la Pudrición Blanca

3.1. Se reportan tres mecanismos para la pudrición blanca de la madera que son utilizados para modificar o degradar los contaminantes, lo cual es realizados por cometabolismo.

3.1.1. Sistema de degradación de la lignina: Encargado de realizar ataques oxidativos a moléculas orgánicas.

3.1.2. Fase I del metabolismo. Segundo mecanismo oxidativo que interviene las enzimas citocromo p-450 monooxigenasas.

3.1.2.1. La enzima citocromo p-450 reductasa tiene como cofactor NADPH, estos intervienen en el transporte de energía

3.1.2.2. Se utiliza cuando no suelen haber condiciones ligniticas

3.1.3. Fase II del metabolismo: unos conjuntos de enzimas catalizan reacciones de conjugación, reduciendo los contaminantes.

3.1.3.1. Son vías de conjugación, mediadas por glutationtransferasa, sulfotransferasa, glucosyl-transferasa.

3.1.3.2. Estas medicaciones la hacen más hidrosoluble.

4. Micorremediación de Plaguicidas

4.1. El uso excesivo de plaguicidas puede afectar las propiedades químicas y biológicas

4.1.1. La biodegradación de plaguicidas en el suelo está relacionada con diversas reacciones enzimáticas, efectuadas por microorganismos allí presentes

4.1.2. La Biodegradación es el rompimiento in vitro o in vivo de una sustancia catalizada por enzimas.

4.1.3. Cuando difiere la capacidad biosorbente y el tiempo necesario para alcanzar el equilibrio difiere de una a otra combinación de microorganismo-contaminante orgánico, la biomasa tiene mayor capacidad de biosorcion para tintas que para compuestos fenólicos y plaguicidas

4.1.3.1. La cantidad de compuestos orgánicos absorbida por la cantidad de biomasa se incrementa con la creciente concentración inicial del sorbato y disminuye con la creciente concentración de biomasa

4.1.3.1.1. Estudios sobre la adsorción y desorción de lindano, diazinon, pentaclorofenol y 2-clorobifenilo por células vivas y muertas del hongo Rhizopus arrhizus y lodos activados, se encontró que no se puede hacer una generalización concerniente a la magnitud relativa de la toma biosorbida entre biomasa viva y muerta.

5. Biorremediación de Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos por Hongos Lignocelulósicos

5.1. Hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs): Compuestos químicos orgánicos que se encuentran en el petróleo crudo, en el alquitrán creosota y asfalto y se acumulan en plantas, peces e invertebrados terrestres y acuáticos; constituidos por átomos únicamente de H y C.

5.1.1. Hidrocarburos saturados: Compuestos que tienen todos sus átomos de carbono unidos mediante enlaces de tipo simple que representan el 50% de los componentes del petróleo.

5.1.2. Hidrocarburos no saturados: Compuestos que pueden ser de dos tipos: alquenos (con dobles enlaces) y alquinos (con triples enlaces). Todos ellos hidrocarburos lineales no cíclicos.

5.1.3. Resinas y asfáltenos: Compuestos complejos más pesados dentro de la composición total de un crudo.

5.2. Géneros de hongos de la pudrición blanca más estudiados: Pleurotus, Phanerochaete, Bjerkandera, Trametes y hongos microscopicos del genero Trichocladium, Fusarium, Verticillium, Acremonium, Penicillum, Cunnighamella y Aspergillus.

5.2.1. Genero Pleurotus: México es uno de los países que más ha trabajado en la evaluación de este tipo de género que ha demostrado ser un prometedor método de biorremediación.

5.2.1.1. Bioestimulación: Adición de nutrientes (Compost y alimento para conejos). Bioaumentación: Adición de cepas microbianas (Hongo Trametes). Son procesos que incrementan la actividad de los microorganismos en la biorremediación.

5.3. Hongos lignolíticos y no lignolíticos: Son organismos que se emplean en la micorremediación por la similitud de la estructura química entre los PAHs y los sustratos naturales de crecimiento.