Comparación de los métodos de biotransformación, bioconversion y biotransformación

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN        2

2. OBJETIVOS        3

2.1  Objetivo general        3

2.2. Objetivos específicos        3

3. MARCO TEÓRICO        3

3.1. Biotransformación        3

3.2. Bioconversión        3

3.3. Biodegradación        4

4. MÉTODOS - CASOS NACIONALES O INTERNACIONALES        4

4.1. BIOTRANSFORMACIÓN DE MALATIÓN POR CEPAS DE Rhizobium AISLADAS DE Desmodium tortuosum (Sw) DC        4

4.2. BIOCONVERSIÓN DE RESIDUOS AGRÍCOLAS POR MICELIO DE MACROHONGOS PARA LA ELABORACIÓN DE PROTOTIPOS DE BIOPRODUCTOS        5

4.3. APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE RESIDUOS ARROCEROS POR BIOCONVERSIÓN - CUBA        8

5. RESULTADOS        10

6. DISCUSIÓN        10

7. CONCLUSIÓN        10

8. RECOMENDACIÓN        10

9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS        10

“COMPARACIÓN DE LOS MÉTODOS DE BIOTRANSFORMACIÓN, BIOCONVERSION Y BIOTRANSFORMACIÓN”

1. INTRODUCCIÓN

La creciente preocupación por el impacto ambiental de los residuos y contaminantes ha impulsado el desarrollo de métodos biológicos para el tratamiento y transformación de sustancias, entre los cuales destacan la biotransformación, la biodegradación y la bioconversión. Estos procesos, aunque similares en su fundamento de utilizar agentes biológicos, poseen enfoques y aplicaciones diferenciadas que los hacen útiles en los campos de la ciencia.

La biotransformación se centra en modificar químicamente sustancias orgánicas o inorgánicas para producir compuestos nuevos sin llegar a su tratamiento total, lo cual es útil en la generación de productos con propiedades mejoradas o en la reducción de toxicidad de ciertos contaminantes. La biodegradación, en cambio, busca la descomposición completa de los materiales, generando subproductos simples e inofensivos, como agua, dióxido de carbono y biomasa, a través de la acción de microorganismos. Por último, la bioconversión se basa en transformar la materia orgánica en productos de valor agregado, tales como biocombustibles, bioplásticos o fertilizantes (Rodriguez, 2022).

      A pesar de las similitudes que tienen los métodos mencionados, estos procesos tienen diferencias importantes en cuanto a sus aplicaciones, condiciones operativas y los resultados obtenidos. Comparar la biotransformación, la biodegradación y la bioconversión permite entender mejor su eficiencia, limitaciones y potenciales, y, a su vez, ofrece una perspectiva más amplia sobre cómo cada uno contribuye a resolver desafíos globales, como la contaminación, el cambio climático y la dependencia de fuentes no renovables de energía  (Estrella, 2020).

Es por ello que este trabajo tiene como objetivo comparar las diferencias y similitudes de cada método, respecto a su eficiencia, aplicación y tiempo de duración, con el fin de proporcionar una visión integral de cómo estos métodos pueden aprovecharse en el futuro.

1. OBJETIVOS

2.1  Objetivo general

• Comparar los diferentes procesos de biotransformación, biodegradación y bioconversión aplicados en diferentes campos de la industria.

2.2. Objetivos específicos

• Analizar ejemplos prácticos de biotransformación, biodegradación y bioconversión en diferentes industrias, considerando el método utilizado, el tiempo de duración, la inversión económica y los resultados obtenidos.
• Comparar los procesos evaluados para identificar sus ventajas y desventajas en diversas aplicaciones industriales.
• Proponer recomendaciones basadas en las fortalezas y limitaciones de cada método, orientadas a su implementación eficiente en la industria.
  

1. MARCO TEÓRICO

3.1. Biotransformación

         La Biotransformación se define como la modificación química de una sustancia o compuesto orgánico, mediante la acción de microorganismos o células enzimáticas. Las enzimas son catalizadores biológicos formados por proteínas que facilitan numerosas reacciones necesarias para la síntesis, transformación y descomposición de compuestos orgánicos esenciales para los organismos vivos o producidos por estos para funciones de protección o comunicación. Existen tres principales fuentes para obtener enzimas, siendo una de las más comunes, las células microbianas y el amplio mundo de los microorganismos proporciona una gran variedad de especies, lo que incrementa la diversidad de enzimas y permite llevar a cabo reacciones sobre distintos compuestos (Estrella,2020).

3.2. Bioconversión

La Bioconversión se define como el proceso el cual se transforma un material (materia orgánica o inorgánica), en productos de valor agregado, por la acción de los organismos vivos, como microorganismos o plantas. Es muy utilizado el término transformación de biomasa en productos útiles o sostenibles, como biocombustibles, bio plásticos, o compuestos bioquímicos. Por lo que es un método sustentable y eficiente porque emplea recursos naturales y minimiza el impacto ambiental en comparación con los procesos químicos tradicionales (Contreras, et.al ,2012).

        3.3. Biodegradación

La biodegradación es el proceso natural mediante el cual los microorganismos, como bacterias, hongos y otros organismos vivos, descomponen sustancias y compuestos orgánicos en componentes más simples, como agua, dióxido de carbono y biomasa. Este proceso ocurre a través de reacciones bioquímicas que degradan materiales complejos en sus elementos básicos, contribuyendo al reciclaje de nutrientes en el medio ambiente. La biodegradación es fundamental para la eliminación de contaminantes y desechos, ya que permite que los materiales se integren nuevamente en los ciclos naturales de manera no contaminante. En el contexto de la ecología y la ingeniería ambiental, la biodegradación se estudia para optimizar el tratamiento de residuos y reducir el impacto ambiental de productos industriales y contaminantes (Estrella, 2020).

1. MÉTODOS - CASOS

4.1. BIOTRANSFORMACIÓN DE MALATIÓN POR CEPAS DE Rhizobium AISLADAS DE Desmodium tortuosum (Sw) DC

El estudio evaluó la capacidad de cepas de Rhizobium , aisladas de Desmodium tortuosum , para degradar el pesticida malatión. Se aplicaron diferentes concentraciones de malatión en un medio de cultivo y las cepas se mantuvieron en agitación continua durante 30 días. Los resultados mostraron que algunas cepas lograron reducir la concentración de malatión hasta en un 81,39%. Esto demuestra el potencial de estas cepas para la biorremediación de suelos contaminados con pesticidas (Hernández SA, et al., 2005).

• Objetivo: Fue evaluar la capacidad de degradación del malatión comercial mediante cepas de Rhizobium aisladas de los nódulos de Desmodium tortuosum .
• Lugar de realización: Se llevó a cabo en el Instituto de Investigaciones Biológicas de la Universidad Veracruzana, en México.
• Metodología: ¿Cómo se aplicó? Para evaluar la degradación del pesticida malatión, se expusieron cepas de Rhizobium a distintas concentraciones del químico en un medio de cultivo (caldo YEM). Las cepas se inocularon en el medio y se les añadieron concentraciones de malatión de 50, 100 y 200 μl. Las muestras se mantuvieron en un baño de agitación continua durante 30 días, permitiendo así el monitoreo de la capacidad degradativa de las cepas.
• Duración del estudio: El proceso de exposición y análisis se desarrolló a lo largo de 30 días, con observaciones y reinoculaciones periódicas.
• Resultados: Las cepas Rhizobium IIBUV-RD2, IIBUV-RD3 e IIBUV-RD6 lograron reducciones significativas en la concentración de malatión, con disminuciones de 81.39%, 69.26% y 60.25%, respectivamente, mientras que otras cepas mostraron reducciones menores.
• Eficacia: El estudio fue exitoso, ya que las cepas de Rhizobium demostraron una capacidad significativa para degradar el malatión, lo que valida la biotransformación como un enfoque viable para la remediación de este pesticida.
• Porcentaje de remediación: Las cepas IIBUV-RD2, IIBUV-RD3 e IIBUV-RD6 alcanzaron tasas de remediación del malatión de 81.39%, 69.26% y 60.25%, respectivamente.
• Inversión económica: El estudio no especifica datos sobre la inversión económica realizada, enfocándose principalmente en la metodología y los resultados obtenidos.

El estudio concluyó que las cepas de Rhizobium aisladas de Desmodium tortuosum presentan un alto potencial para la biotransformación y degradación del malatión, sugiriendo que podrían emplearse en estrategias de biorremediación para reducir la contaminación por pesticidas en suelos agrícolas (Hernández SA, et al., 2005).

4.2. BIOCONVERSIÓN DE RESIDUOS AGRÍCOLAS POR MICELIO DE MACROHONGOS PARA LA ELABORACIÓN DE PROTOTIPOS DE BIOPRODUCTOS

La acumulación de residuos industriales, como el poliestireno expandido, representa un desafío ambiental significativo debido a su lenta degradación y su impacto negativo en el medio ambiente. Este material, ampliamente utilizado en empaques y construcción, ocupa grandes espacios en vertederos y contribuye a la contaminación global (Caicedo, 2023).

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