Estudio de la polimerización de fenoles utilizando peroxidasas presentes en rábano común (Raphanus sativus var sativus), con aplicación en la biorremediación de aguas residuales de una empresa textilera

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo buscar una solución para eliminar fenoles de aguas contaminadas, a través del uso de peroxidasas de rábano común (Raphanus sativus var sativus). Éstas enzimas catalizan la polimerización de compuestos fenólicos en presencia de peróxido de hidrógeno y, forman polímeros insolubles que se pueden remover por filtración. En el experimento se prepararon extractos de hoja y de raíz de Raphanus sativus var sativus y se determinó la actividad peroxidásica de los dos extractos, para seleccionar el de mayor actividad. El extracto de raíz de rábano fue el que presentó mayor actividad, aproximadamente 85,93% más actividad que el extracto de hoja de rábano. Con el extracto de raíz de Raphanus sativus var sativus, se realizó la purificación de baja resolución con sulfato de amonio ((NH4)2SO4) al 90% de saturación. El grado de purificación alcanzado fue de 4,6 veces con un rendimiento del 81,41%; la AE y la Act. Esp. de las enzimas purificadas fue de 4409,216 U.mL-1 y 513,895 U. mg-1, respectivamente. Se investigó la cinética de las peroxidasas de Raphanus sativus var sativus y se determinó que los valores de la constante de afinidad para el fenol (KFenol) y el peróxido de hidrógeno (KH2O2) son 0,527 y 2,7576 mM, respectivamente. Las peroxidasas presentaron valores de velocidad máxima de 0,459 mM min-1 para el fenol y 0,4768 mM min-1 para el peróxido de hidrógeno. Las concentraciones de sustratos que permiten alcanzar el 90% de remoción de fenoles (p<0,5), con 398,105 U de peroxidasa de rábano común a pH 7,4 y temperatura ambiente, fueron: 5 mM para el peróxido de hidrógeno y 0,5 mM para el fenol. Los resultados muestran que las peroxidasas de Raphanus sativus var sativus remueven eficientemente fenoles de agua sintética con altas concentraciones de fenol. Sin embargo la descontaminación del agua de la textilera no fue posible por la baja concentración de fenoles en dichas aguas, a pesar que sobrepasan los límites permisibles establecidos en el TULAS.