Reconversión de residuos industriales y/domésticos en emulsificantes.

COLIN, VERÓNICA L.; RULLI, MACARENA MARÍA; FUENTES, MARÍA S.

Editorial Académica Española

Año: 2018 p. 56

978-613-9-08281-0

La sustitución de agentes tensioactivos (ATAs) de origen sintético por sus homólogos obtenidos a partir de fuentes microbianas es una tendencia en clara expansión, ya que estos últimos exhiben menor toxicidad, mayor biodegradabilidad y compatibilidad ambiental. Aunque según su peso molecular y modo de acción los ATAs microbianos se categorizan en biosurfactantes (BS) y bioemulsificantes (BE), ambos favorecen la formación y estabilización de emulsiones aumentando la solubilidad aparente de sustratos hidrofóbicos en agua y promoviendo su recuperación a partir de medios líquidos. Sin embargo, la aplicación de estas biomoléculas a gran escala requiere del desarrollo de procesos de producción a partir de sustratos de bajo costo a fin de garantizar su comercialización.En el presente trabajo se demostró la producción de BE por una cepa ambiental identificada como Bacillus sp. 47, utilizando desechos y subproductos de la agroindustria como fuentes de carbono de bajo costo. La máxima actividad emulsionante se detectó usando glicerol crudo (GC) como fuente de carbono, con un índice de emulsificación (E24) del 59%. El BE producido a partir de GC se identificó como un glicolípido y se caracterizó según su biodegradabilidad usando como criterio la relación demanda biológica de oxígeno/demanda química de oxígeno (DBO/DQO). De modo comparativo, se evaluaron tres ATAs comerciales (dodecilsulfato de sodio: SDS, Tween 80 y goma arábiga: GA). El BE mostró un carácter biodegradable significativamente más alto que los ATAs comerciales, con una relación DBO/DQO de 0,386. Sin embargo, la relación DBO/DQO fue significativamente menor para SDS, GA y Tween 80 con valores de 0,070; 0,078 y 0,172, respectivamente. Por otro lado, se determinó la toxicidad de los ATAs empleando la línea celular Caco-2 como un indicador toxicológico. Mientras que el BE y el Tween 80 no afectaron la viabilidad de estas células luego de 3 horas de incubación, el SDS y la GA redujeron este parámetro en un 30%. Paralelamente, se realizaron estudios de estabilidad de los ATAs luego de 1 hora de incubación en diferentes rangos de temperaturas (25−100 °C), pHs (3−10) y concentraciones de cloruro de sodio (hasta 10%, p/v). En líneas generales, el BE mostró la mayor estabilidad, mientras que Tween 80 fue el más sensible al aumento de la temperatura y el SDS al incremento del pH. Cabe destacar que tanto el SDS como el Tween 80 fueron muy sensibles a la presencia de cloruro de sodio. Por último, se evaluó la capacidad del BE y de los ATAs comerciales para emulsionar y estabilizar compuestos hidrofóbicos en medios líquidos, incluidos hidrocarburos, plaguicidas organoclorados (POs), aceite mineral y aceites vegetales usados (girasol, canola y uva). Todos los ATAs evaluados fueron capaces de emulsionar kerosén y tolueno (E24= 61% ± 2), mientras que el cloroformo solo fue emulsionado por el BE (E24= 47% ± 1). Los POs fueron efectivamente emulsionados por el BE y el Tween 80 (E24= 53% a 61%), mientras que el SDS y la GA mostraron una capacidad emulgente inferior sobre estos sustratos. El SDS no fue capaz de emulsionar los aceites ensayados,mientras que el Tween 80 desplegó gran actividad sobre el aceite mineral y la GA sobre los aceites vegetales. Cabe destacar que solo el BE mostró gran capacidad emulgente sobre todos los aceites probados, tanto de origen vegetal como mineral. Los resultados presentados en este estudio demuestran el potencial de ATA microbiano para ser utilizado en tecnologías de remediación ambiental.