Degradación catalítica y toxicidad de los colorantes rojo ponceau s y naranja de metilo empleando la cepa bacteriana 1ms

Abstract

Los colorantes azoicos son el grupo más importante de colorantes sintéticos y representan aproximadamente la mitad de las 280,000 toneladas de colorantes descargados en efluentes industriales cada año. Los métodos utilizados rutinariamente para su tratamiento en aguas residuales son: costosos, consumen energía y tienen una aplicabilidad limitada, generando interés en los procesos biológicos que involucran la utilización de hongos, algas y bacterias o enzimas azoreductasas y oxidativas, para dar lugar a productos intermediarios menos tóxicos con el medio ambiente. El presente estudio evaluó la capacidad de decoloración, degradación y toxicidad de los colorantes azosulfonados (Rojo Ponceau S y Naranja de metilo). La cepa bacteriana 1MS fue sometida a un análisis de secuencia del 16S rRNA confirmando el aislado como Franconibacter daqui sp. La cepa decoloró al Naranja de metilo a 100 ppm en un 98% durante un periodo de 120 horas, 50 ppm un 100% en 48 horas y a 1000 ppm alcanzó una decoloración del 54% durante 120 horas; además decoloro al colorante Rojo Ponceau S a 100 ppm en un 93% durante un periodo de 120 horas, 50 ppm un 100% durante 48 horas y para la concentración máxima estudiada 1000 ppm decoloró un 41% durante 120 horas. Parámetros como el pH, temperatura, concentración de colorantes y tiempo de incubación, se optimizaron para desarrollar un proceso de decoloración económicamente factible. Franconibacter daqui sp, decoloro al Naranja de metilo y Rojo Ponceau S en un pH óptimo de 7, una temperatura de 37ºC, concentración de 50 ppm y un tiempo de incubación de 72 horas. La decoloración fue confirmada mediante espectroscopia UV-VIS, la degradación mediante FT-IR y GC-MS, los cuales sugieren una degradación simétrica y asimétrica, las cuales producen subproductos aromáticos cancerígenos/mutagenicos como lo fueron la anilina, naftaleno, 2-Naftol,1-amino-2- naftol. Los productos biodegradados causaron toxicidad a nivel del organismo, puesto que redujeron significativamente la longitud de la raíz, tallo y el porcentaje de germinación de las semillas de frijol Phaseolus vulgaris. Los resultados de este estudio permitieron demostrar que en condiciones óptimas de la cepa bacteriana, esta convierte los colorantes azoicos en productos peligrosos para el medio ambiente y es capaz de producir una decoloración en ellos.