1) Un consorcio microbiano mixto es capaz de degradar rápidamente compuestos organoclorados como el cloruro de vinilo. 2) El consorcio microbiano inicia la degradación inmediatamente después de la adición del contaminante, por lo que no requiere de un tiempo de adaptación. 3) Se reducen los tiempos de remoción cuando el consorcio microbiano se adapta directamente al contaminante.

2. La biorremediación es una tecnología que utiliza el
potencial metabólico de los microorganismos para
transformar contaminantes orgánicos en compuestos más
simples poco o nada contaminantes.

3. Bioaugmentación Surfactantes,
Sustrato
añadir Cosolventes,
(Contaminante)
microorganismos Quelatos
Microorganismos Medio Ambiente
(Requisitos Fisiológicos)
Factores Nutrientes Aceptores de Donadores de
Ambientales N, P, electrones Electrones/Cosustratos
H2O, T, pH vitaminas O2, NO3- H2/CH4

4. XENOBIOTICOS RECALCITRANTES
Compuestos compuestos cuya
creados por el persistencia en el
hombre mediante medio ambiente es
síntesis química y grande debido a su
que contienen difícil
estructuras que no biodegradación. Los
están presentes (o compuestos
son muy raras) en la xenobióticos son,
naturaleza generalmente,
(especialmente recalcitrantes.
grupos Cl-, SO42- y
NO3-).

5. físicas: insolubilidad
químicas: substituyentes
extraños (Cl o otros
halógenos), enlaces
inusuales (carbonos
celulares: carencia
cuaternarios), anillos
de permeasas
aromáticos muy
específicas,
condensados o
toxicidad, etc.
excesivos tamaños
moleculares.
Persistencia
por:

6. Organoclorados: Son insecticidas,
herbicidas, fungicidas.
Organofosforados: Insecticidas.
Carbamatos: Insecticidas,
herbicidas.
Derivados de la urea: Herbicidas.
Compuestos heterocíclicos:
Herbicidas.
Plaguicidas organoclorados Compuestos inorgánicos:
Acciones diversas.

7. Su fórmula química es C12H(10-n)Cln , donde n es el número de
átomos de Cl que varía de 1 a 10. La familia incluye todos los
compuestos con estructura de bifenilo y que están clorados en
un grado variable.
Policloruro de bifenilo Policlorodibenzeno-p-dioxinas
Aparte de sus usos en electricidad, los BPC se utilizaron también
como agentes plastifi cadores, transmisores de calor y fl uidos
eléctricos, fluidos en bombas de vacío y compresoras,
lubricantes, adhesivos especiales y cubierta para papel de
copiado sin carbón.

9. Contaminante como Sustrato de Crecimiento (primario):
Sustrato que sirve como fuente primaria de carbono y energía
• Contaminante
hidrocarburo
(donador de
electrones) se oxida
a CO2
• El oxigeno o nitrato
(aceptor de
electrones) se reduce
a H2O o N2
• Contaminante
hidrocarburo sirve
como fuente de
carbono

11. ESQUEMA DE LA BIODEGRADACION DE UN
CONTAMINANTE
Contaminante como Aceptor de Electrones: Sustrato sirve como
aceptor de electrones de respiración apoyando crecimiento
• Lactato es
donador de
electrones
• El disolvente
clorado es el
aceptor de
electrones
• El lactato se
oxida hasta CO2

12. Donador de Electrones : El compuesto que dona electrones
(compuesto que se oxida). CH (CH ) CH  CO
3 2 n 3 2
Aceptor de Electrones: Compuesto que recibe los electrones de la
oxidación del sustrato primario. O , NO -, Fe3+, SO 2-, CO
2 3 4 2
Aceptor de electrones se
reduce biológicamente
oxidación
O2  H 2 O
CH3(CH2)nCH3 + O2  CO2 + H2O NO3-  N2
Fe3+  Fe2+
reducción SO42-  H2S
CO2  CH4
Aceptor de Electrones

13. 1. Los microorganismos producen enzimas que
“rompen” la molécula contaminante en partes
digeribles.
2. El contaminante es ingerido y digerido por la
célula como nutriente junto con otras fuentes
de energía.

14. • Primero: perdida de carácter xenobiótico. Cl Cl
• Segundo: metabolismo típico.
Compuesto
monooxigenasas
Xenobiótico
dioxigenasas
Ruta Alta
enzimas hidrolasas
NH4+, Cl-, SO42- especificas dehidrogenasas
catabolicas amidasas
transferasas
Intermediario
Metabôlico
Ruta Baja
acceptor de electrones
O2, NO3-, SO42-
NAD(P)H
ATP
Productos Mineralizados Celulas, Crecimiento
CO2, H2O

15. FISIOLOGIAS DE BIODEGRADACION
DE DISOLVENTES CLORADOS
Aerobio sustrato de crecimiento: el compuesto xenobiotico es
sustrato primario (fuente de carbono y energía)
Aerobio cooxidacion: el compuesto xenobiotico es oxidado
fortuitamente durante la oxidación biológica de otro sustrato
primario
Anaerobio sustrato de crecimiento: el compuesto xenobiotico
es sustrato primario (fuente de carbono y energía) durante la
respiración anoxica y fermentación.
Anaerobio Cometabolismo: los microorganismos no se
benefician energéticamente de la transformación del
compuesto ya que utiliza otros compuestos orgánicos como
fuente de carbón y energía.
Anaerobio Halorespiracion: los microorganismos obtienen
energía para su propio crecimiento directamente de la
reducción del disolvente clorado.

16. Ejemplo: diclorometano
• Diclorometano y clorometano son fácilmente biodegradables
en condiciones aeróbicas y anaeróbicas
Crecimiento: Hyphomicrobium y Methylobacterium
Enzima Responsable: S-transferasade glutationina
Diclorometano: se usa como solvente
industrial y para eliminar pintura.
También puede encontrarse en algunos
aerosoles y pesticidas y se usa en la
manufactura de cinta fotográfica.

17. SUSTRATO DE
CRECIMIENTO

18. BIODEGRADACION AEROBIA DE
CLOROETANOS
• Ejemplo: 1,2-dicloroetano
Crecimiento: Xanthobacter,Pseudomonas
Enzima Responsable:
Xanthobacter= haloalcano deshalogenasa(hidrolítico)
Pseudomonas= monooxigenasa
1,2-dicloroetano: es usado en la producción
de cloruro de vinilo, sustancia que se usa para
fabricar una variedad de productos plásticos
y de vinilo, incluyendo cañerías de cloruro de
polivinilo (PVC), tapices de muebles y
automóviles, cubiertas para paredes, artículos
para el hogar y partes para automóviles. Se
usa también como solvente y se añade a la
gasolina con plomo.

19. RUTA DE BIODEGRADACION
AEROBIA DE 1,2-DICLOROETANO
SUSTRATO DE
CRECIMIENTO

20. • Ejemplo: tricloroeteno
Crecimiento: no esposible
Cooxidación Tricloroeteno : con varios microorganismos
que expresan monooxigenasas con otro sustrato primario.
Monooxigenasade amonia(Nitrosomonas)
Monooxigenasa de tolueno
Monooxigenase de metano(Methylosinustrichosporium)

21. RUTA DE BIODEGRADACION
AEROBIA DE TRICLOROETENO
Cooxidacion

22. BIODEGRADACION ANAEROBIA DE
CLOROETENOS
Halorespiracion de cloroetenos
Descloración Parcial
tri- cloroeteno (TCE) y tetra- cloroeteno (PCE)
ESPECIE DONADORES DE ELECTRONES PRODUCTOS

23. BIODEGRADACION ANAEROBIA DE
CLOROETENOS
Halorespiracion de cloroetenos
Descloracion completa
ESPECIE DONADORES DE ELECTRONES PRODUCTOS
Enzimas responsables
Dehalogenasa Reductivas

24. BIODEGRADACION ANAEROBIA DE
CLOROETENOS
Cometabolismo de Cloroetenos
• Microorganismos Metanogenicos
Methanosarcina; Methanobacterium thermoautitrophicum
• Bacterias Acetogenicos
Acetobacterium woodii; Sporomusa ovata

25. RUTA DE BIODEGRADACION
ANAEROBIA DE CLOROETENOS
Cometabolismo

26. • OBJETIVO: desarrollo de un consorcio microbiano mixto
capaz de degradar compuestos organoclorados como es
el cloruro de vinilo.

29. El consorcio microbiano
consume el
contaminante
rapidamente.
El consorcio microbiano
inicio la degradacion
inmediatamente
despues de la adicion
del containante por lo
cual el consorcio
microbiano no requiere
de un tiempo de
adaptacion al
contaminante.

30. Se reducen los tiempos de remoción cuando se adapta el
consorcio microbiano directamente con el contaminante.

31. http://superfund.pharmacy.arizona.edu/outreach/Clsolv-
es.pdf. Sitio web visitado el 16 de septiembre de 2011.
http://binational.pharmacy.arizona.edu/documents/GenInt
ro-es-JAF.pdf. Sitio web visitado el 16 de septiembre de
2011.
http://superfund.pharmacy.arizona.edu/outreach/Biorem-
es-rsa.pdf. Sitio web visitado el 15 de septiembre de 2011.
http://www.cec.org/Storage/50/4302_PCBs_es.pdf. Sitio
web visitado el 26 de septiembre de 2011.
http://www.biotecnologia.upibi.ipn.mx/recursos/posgrado/T
esis/mc_ajf.pdf. Sitio web visitado el 26 de septiembre de
2011.