Bionano Catalizador Basado en Al2O3 y Lacasas para el Tratamiento de Efluentes Coloreados

Abstract

La combinación de la nanotecnología y la biotecnología pueden ofrecer soluciones innovadoras para la problemática ambiental actual. El óxido de aluminio anódico (OAA) es un material nanoporoso versátil que puede ser utilizado como soporte para la inmovilización de Lacasa, enzimas capaces de catalizar la degradación de contaminantes recalcitrantes. En este trabajo se desarrolló un bionanocatalizador combinando OAA y Lacasa, y se evaluó su capacidad catalítica en reacciones de decoloración de Negro de Eriocromo T (NET). Para ello, se sintetizaron recubrimientos de OAA sobre aluminio AA1050 mediante oxidación anódica en ácido oxálico 0,3 M a 40°C, 30 V y 1 h y, a su vez, se obtuvo un extracto enzimático de Lacasa a partir del cultivo de Phlebia brevispora BAF 633. La inmovilización enzimática se realizó poniendo en contacto probetas de OAA con varias concentraciones de Lacasa (3.360, 5.613, 8.629 y 12.350 U/L) en agitación durante 1 h y 25°C. La determinación de la actividad enzimática de Lacasa libre (AELac libre) e inmovilizada (AELac específica) se realizó mediante espectrofotometría utilizando 2,6-dimetoxifenol. Además, se realizaron ensayos de decoloración de NET (0,016 mg/mL), en presencia de Lacasa libre (3660 U/L), AA1050, OAA y OAA + Lac (1,6 U/cm2) durante 144 h y utilizando espectrofotometría UV-visible. Los resultados de inmovilización enzimática mostraron una relación directamente proporcional entre la concentración enzimática inicial y la actividad específica Lacasa del bionanocatalizador, observándose la saturación del soporte a partir de la concentración de 8.629 U/L. Asimismo, se observó una decoloración progresiva de NET en presencia de Lacasa libre con la disminución de los picos de absorbancia a 350 y 550 nm. En presencia de las probetas con OAA y OAA + Lac se observó un comportamiento similar al anterior, con formación de precipitado y adsorción parcial. No se observaron cambios para los ensayos con probetas de AA1050.