Abstract

VARGAS-SERNA, Claudia L.; CARMONA-OROZCO, María L.  and  PANAY, Aram J.. Biodegradación de cianuro por la enzima cianuro dihidratasa de Bacillus pumilus expresada heterologamente en Escherichia coli. Rev. colomb. biotecnol [online]. 2020, vol.22, n.1, pp.27-35. ISSN 0123-3475.  https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v22n1.79559.

A pesar de su alta toxicidad, el cianuro es usado en diversos procesos industriales, y como resultado, grandes volúmenes de aguas residuales de cianuro deben ser tratados antes de su descarga. Una alternativa atractiva a los métodos químicos convencionales de descontaminación es la degradación enzimática por la enzima cianuro dihidratasa, la cual es capaz de convertir cianuro en amonio y ácido fórmico. No obstante, la inactivación de esta enzima a pH superior a 8.5 y su poca termoestabilidad han sido el principal impedimento para la implementación exitosa de esta alternativa de biorremediación. En el presente estudio, las propiedades catalíticas de células completas de Escherichia coli que sobre expresan el gen de cianuro dihidratasa de Bacillus pumilus se estudian bajo condiciones similares a las encontradas en aguas residuales industriales de cianuro y los resultados se discuten en comparación con las de la enzima purificada. Además, se determinó la capacidad de las células completas para degradar el cianuro libre en aguas residuales resultantes del proceso de extracción de oro. Las características de la enzima intracelular, relativa a la enzima purificada, incluyeron un incremento en la termoestabilidad (>60% actividad a 50°C), así como mayor tolerancia a metales pesados y en menor medida al pH (20% actividad residual a pH 9.0). Por otra parte, la degradación enzimática del 70% del cianuro libre en la muestra industrial (concentración inicial 528 mM) se logró solo después de la dilución de la muestra. Sin embargo, el incremento en la termoestabilidad observado para CynD intracelular sugiere que las células completas de E. coli que sobre expresan CynD son adecuadas para procesos que operan a temperaturas elevadas (50°C), una limitación observada para la enzima purificada.

Keywords : Biodegradación; cianuro; cianuro dihidratasa; efluentes de la minería de oro; células completas.

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