Degradación por medio bacteriano de compuestos químicos tóxicos

A la gran variedad de compuestos orgánicos existentes en la naturaleza que por su génesis son biodegradables, debemos agregarles una gran diversidad de compuestos orgánicos producidos artificialmente por medio de síntesis químicas con diversos fines como por ejemplo industriales o agrícolas.

Estos compuestos orgánicos artificiales tienen muy diversos efectos en la naturaleza de acuerdo a la extensión de su uso, a la velocidad en que se degradan cuando se los expone al medio ambiente y a su toxicidad para la flora y fauna del sitio donde es usado.

Algunos de estos compuestos sintéticos son semejantes a los naturales y por ello es factible su degradación microbiológica. Otros son químicamente muy diferentes a cualquier otra sustancia producida por algún organismo vivo. Esto implica que su degradación microbiológica resulte más compleja. Algunas veces estos compuestos sintéticos raros se denominan xenobióticos (xeno es un vocablo que significa extraño).

A pesar de ello, en muchos casos, cuidadosos estudios microbiológicos han demostrado que los compuestos xenobióticos se pueden degradar, pero solamente mediante un consorcio microbacteriano y no en cultivos puros. Como ejemplo, mencionemos que ciertos hidrocarburos clorados solamente pueden ser declorados aeróbicamente con la presencia de intermedios metabolizados en un proceso anaeróbico

Biodegradación de xenobióticos

Muchos de los compuestos xenobióticos mas usados son los plaguicidas, componentes comunes de los desechos tóxicos.

Dado que los xenobióticos son compuestos sintetizados químicamente que jamas han existido en la naturaleza, los organismos capaces de degradarlos no pueden existir en la naturaleza. Esto constituye un punto clave para comprender la dificultad de su degradación microbiológica.

Los plaguicidas son una amplia variedad de tipos químicos, por ejemplo los ácidos clorofenoxialquil carboxilícos, las ureas sustituidas, los nitrofenoles, triacinas, fenilcarbamatos, organocloros, organofosfatos y otros. Estos incluyen principalmente herbicidas, insecticidas y fungicidas.

Algunas de estas sustancias constituyen una adecuada fuente de carbono y donadores de electrones para ciertos microorganismos del suelo, mientras que otras no lo son.

Un compuesto químico de las características que estamos tratando puede ser atacado por microorganismos y ocasionalmente desaparecerá del terreno. Tal degradación en la tierra, suele ser deseable, ya que evita las acumulaciones tóxicas de compuestos. Sin embargo, la biodegradabilidad, aun de compuestos muy relacionados, pueden diferir marcadamente como se demuestra por los niveles relativos de persistencia de varios herbicidas en la tabla 1. No obstante, estas cifras son solamente aproximadas pues una variedad de factores ambientales, como la temperatura, el pH, la aireación y el contenido de sustancias orgánicas en el suelo tienen influencia en la descomposición. Algunos de los insecticidas clorados son tan difíciles de destruir que han persistido después de 10 años. Nótese que la desaparición de un plaguicida de un ecosistema no significa necesariamente que fue degradado por microorganismos, dado que la perdida de

un plaguicida también se puede deber a volatilización, filtración o degradación química espontanea.

Los organismos que pueden degradar a los pesticidas y herbicidas son diversos e incluyen distintos géneros tanto de bacterias como de hongos. Algunos pesticidas pueden actuar perfectamente como fuente de carbón y energía y son oxidados completamente hasta CO₂. Sin embargo, otros compuestos son mucho más difíciles de degradar y son atacados tan solo ligeramente, aunque frecuentemente son degradados, ya sea total o parcialmente, si está presente algún material orgánico adicional como fuente energética primaria, fenómeno que se denomina cometabolismo. Cuando la degradación es exclusivamente parcial, el producto de degradación microbiana de un pesticida puede en ocasiones ser aun más tóxico que el compuesto original.

TECNOLOGIAS: CONTAMINANTES 

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Insecticidas clorados

Insecticidas organofosforados

Herbicidas