Efecto del pH y Sales Inorgánicas en la Degradación de Colorantes Industriales por Pleurotus Djamor
DOI:
https://doi.org/10.33936/rev_bas_de_la_ciencia.v6i2.2670Palabras clave:
Pleurotus djamor, enzimas lignolíticas, colorante azul 19, degradación de colorantesResumen
En la presente investigación se planteó el uso de la cepa Pd318 del hongo Pleurotus djamor como agente biorremediador, con el objetivo de evaluar su capacidad para degradar el colorante reactivo azul 19 (A19). Para ello se estudió la influencia que tienen cinco sales inorgánicas en el crecimiento y actividad lignolítica del hongo. Un cribado de sales inorgánicas en placa determinó que las sales CaCl2.2H2O y MnSO4.5H2O tienen mayor influencia en el desarrollo micelial y actividad lignolítica de la cepa. Ensayos de fermentación líquida (FEL) con diferentes combinaciones a distintas concentraciones de las sales de calcio y manganeso permitieron demostrar la capacidad de degradación del colorante azul 19 a los 7 días de fermentación líquida a temperatura ambiente y agitación constante. Los máximos porcentajes de degradación del colorante fueron obtenidos con las combinaciones A1B1 y A2B1 con 43,47% y 41,36%, respectivamente. Se observó que a un pH de 5 unidades se favorece la degradación del colorante. Los estudios en placa señalaron que la adición de sales de calcio y manganeso en 10 días de incubación favorecieron el desarrollo micelial y la actividad lignolítica de Pd318, mientras que en un sistema FEL de 7 días, únicamente la adición de manganeso influye favorablemente a la actividad lignolítica del hongo y en consecuencia a su capacidad de degradación de azul 19. Palabra clave: Colorante azul 19, degradación de colorantes, enzimas lignolíticas, Pleurotus djamor. AbstractIn the present investigation, the use of the Pd318 strain of the Pleurotus djamor fungus as a bioremediation agent was proposed, with the aim of evaluating its ability to degrade reactive dye blue 19 (A19). For this, the influence of five inorganic salts on the growth and lignolytic activity of the fungus was studied. A plate screening of inorganic salts determined that the CaCl2.2H2O and MnSO4.5H2O salts have a greater influence on the mycelial development and lignolytic activity of the strain. Liquid fermentation tests (FEL) with different combinations at different concentrations of the calcium and manganese salts allowed to demonstrate the degradation capacity of the blue dye 19, after 7 days of liquid fermentation at room temperature and constant stirring, the maximum degradation percentages of the dye were obtained with the combinations A1B1 and A2B1 with 43.47% and 41.36% respectively. It was observed that at a pH of 5 units the degradation of the dye is favored. The plate studies indicated that the addition of calcium and manganese salts in 10 days of incubation, favored mycelial development and the lignolytic activity of Pd318, while in a 7 day FEL system, only the addition of manganese favorably influenced the lignolytic activity of the fungus and consequently its ability to break down blue 19.
Keywords: Blue dye 19, dye degradation, lignolytic enzymes, Pleurotus djamor.Descargas
La descarga de datos todavía no está disponible.
Citas
Atlas R., & Unterman R. (1998). Bioremediation. Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology. Second edition. SM Press, Washington D.C., 666-681.
Balakrishnan V. K., Shirin S., Aman A. M., de Solla S. R., Mathieu-Denoncourt J. & Langlois V. S. (2016). Genotoxic and carcinogenic products arising from reductive transformations of the azo dye, Disperse Yellow 7. Chemosphere, 146, 206-215.
Barchuk M., Fonseca M., Giorgio E. & Zapata P. (2019). Efectos de pH, temperatura y tiempo de incubación sobre el crecimiento fúngico y la actividad lacasa en Trametes villosa BAFC 2755. Revista de Ciencia y Tecnología, 32(1), 91-98.
Bourbonnais R., Leech D. & Paice M. (1998). Electrochemical analysis of the interactions of laccase mediators with lignin model compounds. Biochimica et Biophysica Acta, 1379(3), 381–390.
Cardona M., Osorio J. & Quintero J. (2009). Degradación de colorantes industriales con hongos ligninolíticos. Revista de Ingeniería Universidad de Antioquía, 48, 27-37.
Chan Cupul, W., Heredia Abarca, G. P. & Rodríguez Vázquez, R. (2016). Aislamiento y evaluación de la actividad enzimática ligninolítica de macromicetos del estado de Veracruz, México. Revista internacional de contaminación ambiental, 32(3), 339-351.
Christie R. (2001) Colour Chemistry. The Royal Society of Chemistry, Cambridge, United Kingdom.
Daza V. & Vera P. (2019). Diseño de un medio de cultivo para la producción de metabolitos con aplicación práctica en la biodegradación de colorantes industriales.
De Lima, R. O. A., Bazo, A. P., Salvadori, D. M. F., Rech, C. M., de Palma Oliveira, D. & de Aragão Umbuzeiro, G. (2007). Mutagenic and carcinogenic potential of a textile azo dye processing plant effluent that impacts a drinking water source. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 626(1-2), 53-60.
Ghaly A. E., Ananthashankar R., Alhattab M. & Ramakrishnan V.V. (2014). Production, characterization and treatment of textile effluents: a critical review. Journal of Chemical Engineering & Process Technology, 5(1), 1-19.
Grandes A., Díaz G., Téllez M., Delgado R., Rojas M. & Bibbins M. (2013). Ligninolytic activity patterns of Pleurotus ostreatus obtained by submerged fermentation in presence of 2,6-dimethoxyphenol and remazol brilliant blue R dye. Preparative Biochemistry and Biotechnology, 43(5), 468-480
Guillén G., Márquez F. & Sánchez J. 1998. Producción de biomasa y enzimas ligninolíticas por Pleurotus ostretus en cultivo sumergido. Revista Iberoamerica de Micología, 15, 302-306.
Ijoma, G. N., & Tekere, M. (2017). Potential microbial applications of co-cultures involving ligninolytic fungi in the bioremediation of recalcitrant xenobiotic compounds. International Journal of Environmental Science and Technology, 14(8), 1787-1806.
Jo W. S., Kim D. G., Seok S. J., Jung H. Y. & Park S. C. (2014). The culture conditions for the mycelial growth of Auricularia auricula-judae. Journal of Mushrooms, 12(2), 88-95.
Lee B. C., Bae J. T., Pyo H. B., Choe T. B., Kim S. W., Hwang H. J. & Yun J. W. (2004). Submerged culture conditions for the production of mycelial biomass and exopolysaccharides by the edible Basidiomycete Grifola frondosa. Enzyme and Microbial Technology, 35(5), 369-376.
Magan N., Fragoeiro S. & Bastos C. (2010). Environmental factors and bioremediation of xenobiotics using white rot fungi. Mycobiology, 38(4), 238-248.
Menezes D.B., Brazil O. A., Romanholo-Ferreira L. F., de Lourdes T. M., Ruzene D. S., Silva D. P. & Hernández-Macedo M. L. (2017). Prospecting fungal ligninases using corncob lignocellulosic fractions. Cellulose, 24(10), 4355-4365
Montoya S., Sánchez O. & Levin L. (2014). Evaluación de actividades endoglucanasa, exoglucanasa, lacasa y lignina peroxidasa en diez hongos de pudrición blanca. Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, 12(2), 115-124
Novotný Č., Dias N., Kapanen A., Malachová K., Vándrovcová M., Itävaara M. & Lima N. (2006). Comparative use of bacterial, algal and protozoan tests to study toxicity of azo-and anthraquinone dyes. Chemosphere, 63(9), 1436-1442.
Oviedo J., Casas A., Valencia J. & García L. (2016). Evaluación de tres variables de crecimiento del Pleurotus pulmonarius sobre tusa de maíz empleando procesamiento digital de imágenes. Información tecnológica, 27(5), 27-36.
Palmieri G., Cennamo G. & Sannia G. (2005). Remazol brilliant blue R decolourisation by the fungus Pleurotus ostreatus and its oxidative enzymatic system. Enzyme and Microbial Technology, 36(1), 17-24.
Pera L. M. & Callieri D. A. (1997). Influence of calcium on fungal growth, hyphal morphology and citric acid production in Aspergillus niger. Folia microbiologica, 42(6), 551-556.
Quintero J. (2011). Degradación de plaguicidas mediante hongos de la pudrición blanca de la madera. Revista Facultad Nacional de Agronomía, 64(1), 5867-5882.
Rawte, H., & Diwan, R. (2011). Growth response of Pleurotus spp. on different basal media and different pH levels. Journal of Ecobiotechnology, 3(4), 10-12.
Rodríguez E, Pickard M. & Vazquez-Duhalt R. (1999). Industrial dye decolorization by laccases from ligninolytic fungi. Current Microbiology, 38, 27-31.
Rojas J. & Hormaza A. (2015). Evaluación de la biodegradación del colorante azul brillante utilizando hongos de la podredumbre blanca y sus consorcios. Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica, 19(1), 179-187
Singh K. & Arora S. (2011). Removal of synthetic textile dyes from wastewaters: a critical review on present treatment technologies. Critical reviews in environmental science and technology, 41(9), 807-878.
Thiribhuvanamala, G., Kalaiselvi, G., Parthasarathy, S., & Anusha, B. (2017). Induction of lignolytic enzyme activities in different agro residues by the white rot fungi, Pleurotus sajar-caju. International Journal of Chemical Studies, 5(2), 89-94.
Toh Y.C., Yen J.J.L., Jia L., Obbard J.P. & Ting Y.P. (2003). Decolorization of azo dyes by white-rot fungi (WRF) isolated in Singapore. Enzyme and Microbial Technology, 33, 69-575.
Wali A., Gupta M., Gupta S., Sharma V., Salgotra R. K. & Sharma, M. (2020). Lignin degradation and nutrient cycling by white rot fungi under the influence of pesticides. 3 Biotech, 10(6), 266-266.
Yonni F., Fasoli H. & Álvarez H. (2008). Estudio de la biodegradabilidad y ecotoxicidad sobre colorantes textiles. Higiene y Sanidad Ambiental, 8, 331-334.
Zhuo R., Ma L., Fan F., Gong Y., Wan X., Jiang M., Zhang X. & Yang Y. (2011). Decolorization of different dyes by a newly isolated white-rot fungi strain Ganoderma sp.En3 and cloning and functional analysis of its laccase gene. Journal of hazardous materials. 192(2):855-873.
Balakrishnan V. K., Shirin S., Aman A. M., de Solla S. R., Mathieu-Denoncourt J. & Langlois V. S. (2016). Genotoxic and carcinogenic products arising from reductive transformations of the azo dye, Disperse Yellow 7. Chemosphere, 146, 206-215.
Barchuk M., Fonseca M., Giorgio E. & Zapata P. (2019). Efectos de pH, temperatura y tiempo de incubación sobre el crecimiento fúngico y la actividad lacasa en Trametes villosa BAFC 2755. Revista de Ciencia y Tecnología, 32(1), 91-98.
Bourbonnais R., Leech D. & Paice M. (1998). Electrochemical analysis of the interactions of laccase mediators with lignin model compounds. Biochimica et Biophysica Acta, 1379(3), 381–390.
Cardona M., Osorio J. & Quintero J. (2009). Degradación de colorantes industriales con hongos ligninolíticos. Revista de Ingeniería Universidad de Antioquía, 48, 27-37.
Chan Cupul, W., Heredia Abarca, G. P. & Rodríguez Vázquez, R. (2016). Aislamiento y evaluación de la actividad enzimática ligninolítica de macromicetos del estado de Veracruz, México. Revista internacional de contaminación ambiental, 32(3), 339-351.
Christie R. (2001) Colour Chemistry. The Royal Society of Chemistry, Cambridge, United Kingdom.
Daza V. & Vera P. (2019). Diseño de un medio de cultivo para la producción de metabolitos con aplicación práctica en la biodegradación de colorantes industriales.
De Lima, R. O. A., Bazo, A. P., Salvadori, D. M. F., Rech, C. M., de Palma Oliveira, D. & de Aragão Umbuzeiro, G. (2007). Mutagenic and carcinogenic potential of a textile azo dye processing plant effluent that impacts a drinking water source. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 626(1-2), 53-60.
Ghaly A. E., Ananthashankar R., Alhattab M. & Ramakrishnan V.V. (2014). Production, characterization and treatment of textile effluents: a critical review. Journal of Chemical Engineering & Process Technology, 5(1), 1-19.
Grandes A., Díaz G., Téllez M., Delgado R., Rojas M. & Bibbins M. (2013). Ligninolytic activity patterns of Pleurotus ostreatus obtained by submerged fermentation in presence of 2,6-dimethoxyphenol and remazol brilliant blue R dye. Preparative Biochemistry and Biotechnology, 43(5), 468-480
Guillén G., Márquez F. & Sánchez J. 1998. Producción de biomasa y enzimas ligninolíticas por Pleurotus ostretus en cultivo sumergido. Revista Iberoamerica de Micología, 15, 302-306.
Ijoma, G. N., & Tekere, M. (2017). Potential microbial applications of co-cultures involving ligninolytic fungi in the bioremediation of recalcitrant xenobiotic compounds. International Journal of Environmental Science and Technology, 14(8), 1787-1806.
Jo W. S., Kim D. G., Seok S. J., Jung H. Y. & Park S. C. (2014). The culture conditions for the mycelial growth of Auricularia auricula-judae. Journal of Mushrooms, 12(2), 88-95.
Lee B. C., Bae J. T., Pyo H. B., Choe T. B., Kim S. W., Hwang H. J. & Yun J. W. (2004). Submerged culture conditions for the production of mycelial biomass and exopolysaccharides by the edible Basidiomycete Grifola frondosa. Enzyme and Microbial Technology, 35(5), 369-376.
Magan N., Fragoeiro S. & Bastos C. (2010). Environmental factors and bioremediation of xenobiotics using white rot fungi. Mycobiology, 38(4), 238-248.
Menezes D.B., Brazil O. A., Romanholo-Ferreira L. F., de Lourdes T. M., Ruzene D. S., Silva D. P. & Hernández-Macedo M. L. (2017). Prospecting fungal ligninases using corncob lignocellulosic fractions. Cellulose, 24(10), 4355-4365
Montoya S., Sánchez O. & Levin L. (2014). Evaluación de actividades endoglucanasa, exoglucanasa, lacasa y lignina peroxidasa en diez hongos de pudrición blanca. Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, 12(2), 115-124
Novotný Č., Dias N., Kapanen A., Malachová K., Vándrovcová M., Itävaara M. & Lima N. (2006). Comparative use of bacterial, algal and protozoan tests to study toxicity of azo-and anthraquinone dyes. Chemosphere, 63(9), 1436-1442.
Oviedo J., Casas A., Valencia J. & García L. (2016). Evaluación de tres variables de crecimiento del Pleurotus pulmonarius sobre tusa de maíz empleando procesamiento digital de imágenes. Información tecnológica, 27(5), 27-36.
Palmieri G., Cennamo G. & Sannia G. (2005). Remazol brilliant blue R decolourisation by the fungus Pleurotus ostreatus and its oxidative enzymatic system. Enzyme and Microbial Technology, 36(1), 17-24.
Pera L. M. & Callieri D. A. (1997). Influence of calcium on fungal growth, hyphal morphology and citric acid production in Aspergillus niger. Folia microbiologica, 42(6), 551-556.
Quintero J. (2011). Degradación de plaguicidas mediante hongos de la pudrición blanca de la madera. Revista Facultad Nacional de Agronomía, 64(1), 5867-5882.
Rawte, H., & Diwan, R. (2011). Growth response of Pleurotus spp. on different basal media and different pH levels. Journal of Ecobiotechnology, 3(4), 10-12.
Rodríguez E, Pickard M. & Vazquez-Duhalt R. (1999). Industrial dye decolorization by laccases from ligninolytic fungi. Current Microbiology, 38, 27-31.
Rojas J. & Hormaza A. (2015). Evaluación de la biodegradación del colorante azul brillante utilizando hongos de la podredumbre blanca y sus consorcios. Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica, 19(1), 179-187
Singh K. & Arora S. (2011). Removal of synthetic textile dyes from wastewaters: a critical review on present treatment technologies. Critical reviews in environmental science and technology, 41(9), 807-878.
Thiribhuvanamala, G., Kalaiselvi, G., Parthasarathy, S., & Anusha, B. (2017). Induction of lignolytic enzyme activities in different agro residues by the white rot fungi, Pleurotus sajar-caju. International Journal of Chemical Studies, 5(2), 89-94.
Toh Y.C., Yen J.J.L., Jia L., Obbard J.P. & Ting Y.P. (2003). Decolorization of azo dyes by white-rot fungi (WRF) isolated in Singapore. Enzyme and Microbial Technology, 33, 69-575.
Wali A., Gupta M., Gupta S., Sharma V., Salgotra R. K. & Sharma, M. (2020). Lignin degradation and nutrient cycling by white rot fungi under the influence of pesticides. 3 Biotech, 10(6), 266-266.
Yonni F., Fasoli H. & Álvarez H. (2008). Estudio de la biodegradabilidad y ecotoxicidad sobre colorantes textiles. Higiene y Sanidad Ambiental, 8, 331-334.
Zhuo R., Ma L., Fan F., Gong Y., Wan X., Jiang M., Zhang X. & Yang Y. (2011). Decolorization of different dyes by a newly isolated white-rot fungi strain Ganoderma sp.En3 and cloning and functional analysis of its laccase gene. Journal of hazardous materials. 192(2):855-873.
Publicado
2021-10-15
Número
Sección
Ciencias Químicas
