Degradacion anaerobica de hidrocarburos

BIOTECNOLOGIA

Degradación Anaerobia del Petróleo

M.C. RAUL CASTAÑEDA CEJA

¿Qué es el petróleo?

Químicamente, el petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos.

Es decir, de compuestos ricos en carbono e hidrógeno.

Aunque contiene otros elementos minoritarios como azufre, oxígeno y nitrógeno, así como trazas de metales.

¿Como se formó el petróleo?

Comenzó a formarse por

plantas y animales muertos.

Fueron cubiertos

por sedimentos.

Estos restos pasaron por dos

etapas de degradación.

Composición del petróleo

70%

• Hidrocarburos saturados (alifáticos, lineales o ramificados, desde 1 a 50 C y cicloalcanos)

20-

30%

• Hidrocarburos aromáticos monocíclicos (benceno, tolueno, etilbenceno y xileno, BTEX) y policíclicos.

4-20%

• Asfaltenos y resinas

Composición del petróleo

Usos del petróleo

La mayor parte se utiliza como combustible en forma de:

Gasolina Diesel turbosina, etc.

Junto con algunas fracciones volátiles (metano, propano y butano)

Son nuestra principal fuente de energía,

tanto industrial como doméstica.

Biorremediación del petróleo

Biorremediación: utilización de

organismos vivos para reducir o

eliminar riesgos medioambientalesresultantes de la acumulación de

compuestos químicos tóxicos y

otros residuos peligrosos.

Como consecuencia directa del uso masivo del petróleo como fuente de energía y como materia prima, ha surgido en los últimos 50 años el fenómeno de la contaminación ambiental.

Factores que determinan la eficacia de la Biorremediación

Toxicidad

Naturaleza del medio contaminado

Disponibilidad del contaminante

Presencia de comunidades microbianas

Propiedades del contaminante


Diversidad de microorganismos que

degradan petróleo

Métodos clásicos

En suelos: Pseudomonas, Burkholderia, Acinetobacter,

Sphingomonas y diversos hongos

En agua marina, bacterias de los géneros Alcanivorax,

Cycloclasticus, Oleiphilus, Oleispira, Neptunomonas,

Planococcus, Marinobacter, Vibrio,

Pseudoalteromonas, Marinomonas o Halomonas.

Técnicas moleculares

Clonación de los genes de ARNr 16S.



Bacterias hidrocarbonoclástic

as Son verdaderos especialistas en degradarhidrocarburos

No metabolizan ni azúcares, ni a.a. ni otras fuentes de C habituales.

Destacan los géneros Alcanivorax (especializados en degradar alcanos) y Cycloclasticus (asimila sólo hidrocarburos aromáticos).

En ambos casos se trata de bacterias marinas que están presentes en pequeñas proporciones en el agua de mar pero que llegan a ser predominantes en aguas contaminadas con petróleo.

Degradación anaeróbica de hidrocarburos

Rutas anaeróbicas

Estas rutas tienen mucha importancia en el ciclo del C. La degradación anaeróbica es un proceso más lento que la aeróbica. Además de otras estrategias para las oxidaciones iniciales, requieren aceptores finales de electrones distintos del oxígeno: menos energía, es decir, velocidad de crecimiento (y de asimilación) más lenta.O


alcanosaromáticos


I. Degradación de alcanos:

Se ha visto en dos bacterias, una sulfatorreductora y una

desnitrificante (nitrato-reductora).

Degradación anaeróbica de hidrocarburosI. Degradación de alcanos:

Al parecer el mecanismo de activación del alcano implica la adición de una molécula de fumarato, de modo que se forma un diácido que probablemente es metabolizado por la vía de oxidación de los ácidos grasos. Evidentemente pueden existir rutas diferentes.


II. Degradación de compuestos aromáticos:

Las rutas mejor caracterizadas, como la del

tolueno de diversas bacterias sulfatorreductoras y

desnitrificantes


También implican la adición de un fumarato al tolueno, seguido de la activación con el CoA. Tras una serie de pasos adicionales se forma una molécula de benzoil-CoA que ya es susceptible de perder la aromaticidad mediante procesos de reducción que eliminan dos de los tres dobles enlaces de la molécula. Por supuesto existen otras rutas para otros compuestos aromáticos.

TOLUENO


BENCENO

Environment

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