Degradación de metil ter-butil éter (MTBE): aspectos cinéticos y condiciones de co-metabolismo Public Deposited
Las enmiendas de la Ley de Aire Limpio (Clean Air Act Amendments, CAAA) de 10s Estados Unidos, requirieron en 1990 el uso de sustancias oxigenantes en las gasolinas para reducir ciertas emisiones durante su combustión. En México se sustituyó el tetraetilo de plomo por MTBE (go/, en vol.) en 1993 en la gasolina Magna SIN. Desde 1996, el MTBE he detectado en suministros de agua potable, proporcionándole un sabor y olor desagradables. California anunció el retiro gradual del uso de MTBE en gasolina para el 3 1 de diciembre del 2002. México no planea eliminar el uso de MTBE en sus gasolinas, de hecho PEMEX ha construido plantas para la producción de oxigenantes en Tula, Salamanca, Cadereyta y Salinacruz. ElMTBE provoca enfermedades respiratorias y neurológicas y se considera como un posible carcinógeno. Lo anterior aunado a su fácilmente dispersión en el aire, agua y suelo, convierten al MTBE en una sustancia riesgosa. Existen relativamente pocos reportes de la biotransformación del MTBE en la naturaleza, en comparación con los demás compuestos de la gsolina. En consecuencia es necesario encontrar microorganismos capaces de biodegradar este compuesto y estudiar los mecanismos de éste fenómeno, lo cual ayudaría a plantear estrategias de biorremediación de sitios contaminados con ésta sustancia. En el presente trabajo se reporta la obtención de consorcios microbianos y de cepas bacterianas capaces de degradar al MTBE mediante cometabolismo: a biodegradación de una sustancia en la presencia obligada de un sustrato de crecimiento. Se realizaron estudios de degradación aerobia a nivel de laboratorio mediante la técnica de microcosmos (Gamier y col. 2000). Como sustratos se estudiaron la gasolina Magna SIN (como mezcla de múltiples sustratos potenciales), y algunos análogos estructurales a la molécula del MTBE: dietil éter, los alcoholes isobutílico, secbutílico, isoamílico y terbutílico, éste último reportado como un intermediario metabólico del MTBE (Hardison y col. 1997, Steffan y col. 1997). Como compuesto de referencia se empleó pentano, un hidrocarburo de fácil asimilación por los microorganismos estudiados. Los resultados encontrados muestran que ninguno de los microorganismos estudiados he capaz de utilizar al MTBE como Único sustrato de crecimiento; sin embargo se logró la degradación del oxigenante por cometabolismo o. Con consorcios se obtuvo la degradación del MTBE presente en la gasolina Magna SIN, logrando velocidades máximas de degradación de MTBE de 0.02 mg /mg proteins-h y porcentajes de degradación superiores al 95%. Se logró además la degradación cometabólica del MTBE en presencia de pentano (velocidad máxima de 0.038 mg/ mg proteins-h con una cepa de Pseudomonas aeruginosa CDBB-B-1230 (Gamier JJ col. 1999), de isobutanol (velocidad máx. de 0.009 mg/ mg proteinash) y de dietil éter (0.019 mg/ mg pr0teina.h) aunque sólo se logró cometabolismo de MTBE con &te ultimo compuesto con un consorcio. No se obtuvo cometabolismo con 10s alcoholes terbutílico, isoamílico y secbutílico.
Clean Air Act Amendments, CAAA of the United States, required in1990 the use of oxygenates substances in gasolines in order to reduce certain emissions during the combustion. In Mexico lead tetraethyl was substituted by MTBE (9% in vol.) since 1993 in the gasoline Magna SIN. California announced the gradual retirement of the use of MTBE in gasoline for December 31 the 2002. Mexico doesn't plan to eliminate the use of MTBE in its gasolines, in fact PEMEX 1x1s built plants for the oxygenates production in Tula, Salamanca, Cadereyta and Salinacruz. The MTBE causes breathing and neurological illnesses and it is considered as a possible carcinogen. The above-mentioned facts and its easy dispersion in the air, water and soils, become the MTBE into a risky substance. In the literature only few reports about the biotransformation of the MTBE exist in comparison with the other compounds of the gasoline. In consequence it is necessary to find microorganisms capable of biodegrate this compound and to study the mechanisms of this phenomenon, this would help to outline strategies of biorremediation of polluted places with this substance. In the present work, microbial consortia and bacterial strains were find to be able to degrade the MTBE by cometabolism. The experiments were carried out in aerobic conditions at laboratory level by the microcosms technique (Gamier et al.. 2000). As growth substrates different substances were studied. The gasoline Magna SIN (like mixture of multiple potential substrates), and some compounds with similar molecules to the molecule of MTBE : diethyl ether, some alcohols: isobutyl, secbutyl, isoamyl and terbutyl alcohols, (the last one reported as a metabolic intermediate of the MTBE degradation). (Hardison et al. 1997, Steffan et al. 1997). As a reference compound, pentane, a hydrocarbon of easy assimilation for the studied microorganisms was used. The results show that none of the studied microorganisms could able to use the MTBE as the only substrate of growth; owever the degradation of the oxygenate was chieved by cometabolism. With the consortia, the degradation of the MTBE present in the gasoline, the maximum rates of degradation were 0.02 mg /mg pr0tein.h and degradation of 95%. MTBE Cometabolic degradation was achieved in the presence of pentane (maximum rate of 0.038 mg / mg protein-h with a strain of Pseudomonas aeruginosa CDBB-B-1230 (Gamier et al. 1999), of isobutyl alcohol (max. rate of 0.009 mg / mg protein-h) and of diethyl ether (0.019 mg / mg protein+) although MTBE cometabolism was only achieved with the last one only with the consortium. Cometabolism with terbutyl, isoamyl and secbutyl alcohols was not obtained.
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