Aprovechamiento biotecnológico, biodegradación y perfil toxicológico de medios eutécticos profundos naturales con base en timol empleando microalgas

Abstract

Los solventes eutécticos profundos naturales o NADES, son mezclas formadas por moléculas naturales como azúcares, aminoácidos y ácidos orgánicos. Al combinarse en determinadas proporciones adquieren propiedades fisicoquímicas únicas que los hacen útiles en diversas industrias (farmacéutica, cosmética, alimenticia). Sin embargo, existe escasa información acerca de su toxicidad y su riesgo ambiental. Además, no se cuenta con normativas acerca de su tratamiento y disposición final por lo que es necesario evaluar su impacto ecológico real. Por otro lado, las algas son organismos con gran potencial ficorremediador debido a su capacidad de matabolizar diversos compuestos, sumado a esto son importantes especies modelo para evaluar perfiles toxicológicos de sustancias. Otra forma de evaluar el efecto toxicológico de una sustancia es mediante la determinación de la alteración de los procesos fisiológicos. Entre estos podemos mencionar las alteraciones bioquímicas producto de las especies reactivas de oxígeno (EROS). En el presente trabajo se evaluó la toxicidad de distintos NADES con base de timol a partir de la determinación de la actividad bioquímica de catalasa (CAT), glutatión-S-transferasa (GST) y peroxidación lipídica (TBARS) y la capacidad de microalgas para biodegradarlos. Para llevar a cabo los bioensayos, se inocularon 1x104 células/mL de microalgas de procedencia local, de la especie Desmodesmus sp. y Scenedesmus sp. El grupo control fue cultivado en Medio Basal de Bold (BBM) y los tratamientos fueron inoculados en una solución con concentración de 25 mg/L de diferentes NADES con base de timol. Se evaluó el perfil toxicológico mediante el cálculo del tiempo de duplicación y análisis bioquímicos de sistemas involucrados en el estrés oxidativo. Además, la biodegradabilidad fue determinada mediante métodos espectrofotométricos basados en la longitud de onda característica de cada compuesto y mediante el método de biodegradabilidad propuesto por la OECD 301D. Los resultados demostraron que los NADES con base de timol llevaron a una disminución del crecimiento algal respecto al grupo control en un intervalo entre el 8 al 200% de retraso en los tiempos de duplicación para Scenedesmus sp. y entre el 8 y 1200% para los tiempos de duplicación para Desmodesmus sp. Sin embargo, se observó que el eutéctico de composición Timol: Ácido oxálico mejoró el tiempo de duplicación de en un 2% respecto del grupo control (BBM) para Desmodesmus sp. Incluso se observó una mayor biodegradación, 70% al cabo de 7 días para todos los compuestos estudiados. Se observó una tendencia a la disminución en la actividad enzimática lo que podría indicar una probable inhibición de CAT, GST y TBARS. Si bien comprobamos que algunos NADES pueden llegar a ser tóxicos en algunas especies de algas; en otras especies como Desmodesmus sp. podrían utilizarse para aprovechamiento biotecnológico como un medio alternativo o complementario de crecimiento algal al mismo tiempo que sucede la ficoremediación Finalmente, este trabajo permitió desarrollar un protocolo para la evaluación de distintos parámetros bioquímicos de interés toxicológico.