Crecimiento microbiano y sustrato cinético de utilización

Crecimiento microbiano y sustrato cinético de utilización

En el crecimiento microbiano y la utilización de los contaminantes ambientales como sustratos han sido estudiado por muchos investigadores. La mayoría de las veces, los resultados de la utilización de sustratos en la eliminación de contaminante químico, aumento de la biomasa microbiana y la posterior biodegradación del contaminante.

Introducción

La contaminación del medio ambiente con productos químicos peligrosos y tóxicos es uno de los principales problemas que enfrentan las naciones industrializadas de hoy. La industria del petróleo es responsable de la generación de grandes cantidades de hidrocarburos de petróleo y sus derivados, así como para la contaminación del aire, suelos, ríos, mares y agua subterránea.

Muchos métodos tales como la oxidación, la precipitación, intercambio iónico, extracción con disolvente, tratamiento enzimático y la adsorción se han utilizado para la eliminación de materiales tanto orgánicos como inorgánicos de solución acuosa y no acuosa. Una variedad de crecimiento microbiano y de biodegradación modelos cinéticos se han desarrollado, propuesto y utilizado por muchos investigadores

Crecimiento microbiano

La relación entre la tasa específica de crecimiento (μ) de una población de microorganismos y la concentración de sustrato (S) es una herramienta valiosa en la biotecnología. Esta relación está representada por un conjunto de leyes de velocidad derivadas empíricamente que se refiere a los modelos teóricos

ecuación 1

N (t) = exp {Cexp [-B (t - M)]}

Derivados del modelo cinético Monod

En 1912, Penfold y Norris propusieron el primer principio cinética para el crecimiento microbiano. Afirmaron que la relación entre μ y S se describe mejor por un tipo de "saturación" de la curva donde a alta concentración de sustrato, el organismo crece a una tasa máxima (μmax) independiente de la concentración de sustrato (Penfold y Norris, 1912).

Cinética de la biodegradación

Hay varios escenarios por el cual un compuesto se puede transformar biológicamente. Esto incluye cuando los compuestos sirven como:

(1) Fuente de carbono y energía

(2) aceptor de electrones

(3) Fuente de otros componentes celular

Otros escenarios son la transformación de un compuesto por células no creciente (el compuesto no es compatible con el crecimiento) y la transformación de un compuesto por cometabolismo, es decir; la transformación de un compuesto por células que crecen en otro sustrato

Inhibición de sustrato de la biodegradación

Cuando un sustrato inhibe su propia biodegradación, el modelo original Monod se convierte en insatisfactorio. En este caso, los derivados de Monod que proporcionaron correcciones para la inhibición de sustrato (mediante la incorporación de la constante de inhibición Ki) se pueden utilizar para describir la cinética de biodegradación vinculados con el crecimiento.

µ=µmax S S 2 …

Ks +S+

Ki

q=qmax S S 2 …….

Ks +S+

Ki

Cinética de la biodegradación de pesticidas

Aumento de aplicación práctica y de plaguicidas agrícolas había dado lugar a la contaminación de los ambientes naturales con diferentes tipos de pesticidas.

Comprender los riesgos de plaguicidas exige caracterizar la exposición a plaguicidas en el medio ambiente de manera que se puede generalizar ampliamente a través de diversas y variadas y la degradación del suelo son especialmente importantes para entender el potencial de exposición al medio ambiente de los plaguicidas.

Inhibición de metales de la biodegradación

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