Eliminación de Ibuprofeno en Agua mediante Bioaumento con CSW11 Aislado de Lodos de Aguas Residuales-Evaluación de la Ruta de Biodegradación Basada en la Formación de Metabolitos y Análisis Genómico
Autores: Aguilar-Romero, Inés; Madrid, Fernando; Villaverde, Jaime; Alonso, Esteban; Santos, Juan Luis; Morillo, Esmeralda
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Eliminación de Ibuprofeno en Agua mediante Bioaumento con CSW11 Aislado de Lodos de Aguas Residuales-Evaluación de la Ruta de Biodegradación Basada en la Formación de Metabolitos y Análisis Genómico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Ibuprofeno
Plantas de tratamiento de aguas residuales
CSW11
Procesos de bioaumentación
Metabolitos de IBP
Biodegradación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
El ibuprofeno (IBP) es uno de los medicamentos más consumidos en el mundo. Solo se elimina parcialmente en las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR), estando presente en las aguas residuales tratadas y en los lodos de alcantarillado, lo que provoca la introducción generalizada de IBP como un xenobiótico emergente en diferentes compartimentos ambientales. Este estudio describe el uso de CSW11, recientemente descrito como un degradador de IBP, a través de procesos de bioaumentación para la eliminación de IBP del agua bajo diferentes condiciones (fuentes adicionales de carbono, varias concentraciones de glucosa e IBP). CSW11 mostró muy buenos resultados en un amplio rango de concentraciones de IBP, con una eliminación del 100% en solo 4 días para 1 y 5 mg L de IBP y 7 días para 10 mg L, y hasta un 48.4% de eliminación en 28 días para IBP 100 mg L al usar glucosa 3 g L como fuente adicional de carbono. Se identificaron tres metabolitos de IBP durante el proceso de biotransformación: 1-hidroxiibuprofeno (1-OH-IBP), 2-hidroxiibuprofeno (2-OH-IBP) y carboxiibuprofeno (CBX-IBP), cuyas concentraciones disminuyeron drásticamente en presencia de glucosa. Los metabolitos de IBP mantuvieron un cierto grado de toxicidad en solución, incluso cuando el IBP fue completamente eliminado. Los resultados indican que CSW11 puede ser bastante efectivo en la degradación de IBP en agua, pero el método de bioaumentación debería mejorarse utilizando CSW11 en consorcios con otras cepas bacterianas capaces de degradar los metabolitos tóxicos producidos. Un análisis basado en el genoma de CSW11 reveló diferentes enzimas que podrían estar involucradas en la biodegradación de IBP, y se propuso una posible vía metabólica basada en los metabolitos observados y el análisis genómico.
Descripción
El ibuprofeno (IBP) es uno de los medicamentos más consumidos en el mundo. Solo se elimina parcialmente en las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR), estando presente en las aguas residuales tratadas y en los lodos de alcantarillado, lo que provoca la introducción generalizada de IBP como un xenobiótico emergente en diferentes compartimentos ambientales. Este estudio describe el uso de CSW11, recientemente descrito como un degradador de IBP, a través de procesos de bioaumentación para la eliminación de IBP del agua bajo diferentes condiciones (fuentes adicionales de carbono, varias concentraciones de glucosa e IBP). CSW11 mostró muy buenos resultados en un amplio rango de concentraciones de IBP, con una eliminación del 100% en solo 4 días para 1 y 5 mg L de IBP y 7 días para 10 mg L, y hasta un 48.4% de eliminación en 28 días para IBP 100 mg L al usar glucosa 3 g L como fuente adicional de carbono. Se identificaron tres metabolitos de IBP durante el proceso de biotransformación: 1-hidroxiibuprofeno (1-OH-IBP), 2-hidroxiibuprofeno (2-OH-IBP) y carboxiibuprofeno (CBX-IBP), cuyas concentraciones disminuyeron drásticamente en presencia de glucosa. Los metabolitos de IBP mantuvieron un cierto grado de toxicidad en solución, incluso cuando el IBP fue completamente eliminado. Los resultados indican que CSW11 puede ser bastante efectivo en la degradación de IBP en agua, pero el método de bioaumentación debería mejorarse utilizando CSW11 en consorcios con otras cepas bacterianas capaces de degradar los metabolitos tóxicos producidos. Un análisis basado en el genoma de CSW11 reveló diferentes enzimas que podrían estar involucradas en la biodegradación de IBP, y se propuso una posible vía metabólica basada en los metabolitos observados y el análisis genómico.