INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGÍA INDUSTRIAL 1

Estudio de la biodegradabilidad y ecotoxicidad sobre colorantes
textiles
Yonni, F.(i); Fasoli, H.(ii); Alavarez, H.(iii) (ii)

(i)Escuela Superior Técnica Gral. Manuel N Savio
(ii)Facultad de Ingeniería. Universidad Católica Argentina.
(iii)INTI. Textil


Introducción
La mayoría de los tratamiento de efluentes líquidos
que contienen colorantes sintéticos, y que se
consideran eficientes, utilizan técnicas
fisicoquímicas, tales como adsorción, oxidación
química, precipitación, fotodegradación o filtración
por membrana[1][2].. Estas técnicas presentan para
su utilización en industrias de pequeña a mediana
producción serias restricciones por no ser
consideradas métodos económicamente factibles
por sus altos costos[3][4]. Esto ha dado lugar a
considerar el uso de sistemas bacterianos para el
tratamiento de efluentes textiles logrando en
algunos casos transformar determinados
colorantes a productos no-coloreados[5][6]. Sin
embargo la mayoría de los colorantes sintéticos
son considerados compuestos xenobioticos que se
caracterizan por presentar características
recalcitrante a los procesos biodegradativos por lo
que los efluentes que los contienen provocan
severa contaminación de los cuerpos de aguas
donde son descargados[7]. Es por ello que, durante
los últimos años se ha investigado el uso de varias
especies de hongos ligninoliticos como una
herramienta a ser utilizada para degradar
colorantes sintéticos por accion de sus sistemas
enzimáticos extracelulares ligninasas, peroxidasas
o lacasas logrando en algunos casos mineralizarlos
totalmente[8]. Dentro de esta línea de investigación,
este trabajo sostiene la hipótesis de que la cepa
Bjerkandera sp BOS55 posee una potencial
capacidad para degradar colorantes textiles
resistentes al ataque bacteriano y que los
productos generados en su decoloración no
disminuyen la ecotoxicidad del sistema.
Metodología / Descripción Experimental
Bjerkandera sp cepa BOS55 (ATCC 90940) fue
cedida por el departamento de Ingeniería Química
de la Universidad de Santiago de Compostela
(España).La misma fue mantenida a 4ºC en
cápsulas con peptona-extracto de malta y
transferida para su posterior uso a cápsulas con
glucosa-extracto de malta. Las cápsulas fueron
incubadas en estufa a 26ºC durante 7- 13 días.
Las cepas se cultivan en placas de Petri con 15 g/l
de extracto de malta; 3,5 g/l de agar nutritivo y 10
g/l de glucosa. Luego se incuban a 26ºC durante
7-13 días antes de emplearlas como inóculo en los
experimentos de decoloración. En todos los casos
se utilizó como inóculo un cilindro plug de
Bjerkandera de 5 mm de diámetro. Para
determinar la degradación de los colorantes, se
fraccionó alícuotas de 10 ml de medio nutritivo
(definido por Tien y Kirk[9]) contaminado con
colorante (previamente esterilizado en autoclave)
en frascos de 100 ml de volumen, se inóculo con
Bjerkandera y se incubo en condiciones estáticas
en estufa, bajo presión atmosférica y a 26ºC
durante 7- 13 días. Los colorantes utilizados
(cedidos por Anilinas RIEGER) fueron Directo
Negro 38 y Rojo Ácido 114 este ultimo con
características cancerigenas (Chemical Sampling
Information- U.S. Departament of Labor). Su
decoloración se cuantifico durante 14-18 días
(desde la incubación del sistema) sobre una
alícuota de 0,2 mL de muestra ( dilución 1:5) por
espectrometría ultravioleta/visible (Shimadzu
MultiSpec-1501) trabajando a 503 y 439 nm para
el rojo ácido 114 y a 504 y 369 nm para el negro
directo 38.
La evaluación de la ecotoxicidad de los colorantes
con y sin degradar se cuantifico a través de la DL50
a 24 hs ( utilizando:Trimmed Spearman-Karber
Meted-Montana State Univ) de Artemia Salina
trabajando con alícuotas de 10 mL en tubos de
ensayo y por cuadriplicado, con cinco Artemias
Salinas por tubo.
Resultados
La figura 1 muestra la variación en la relación de
absorbancia en función del tiempo para el rojo
directo (503/439) y para el negro directo 38
(504/369).
Fig. 1: Determinación de la decoloración de Rojo
Directo 114 y Negro Directo 38

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En la tabla 1, se muestra los valores de DL50
obtenidos (a) antes de sembrar el sistema
con Bjerkandera y (b) luego de 14 días de
sembrado del sistema con Bjerkandera e incubado
en estufa a 26oC en condiciones estáticas.
Tabla 1: Determinación de la Dosis letal 50 sobre
Artemia Salina










Conclusiones
El análisis de los valores cuantificados (mostrados
en la Fig. 1 y en la Tabla 1) permiten concluir que
se verifica la hipótesis de que la cepa Bjerkandera
sp BOS55 posee capacidad para degradar
colorantes textiles resistentes al ataque bacteriano
y que los productos generados en su decoloración
disminuyen la ecotoxicidad del sistema. Además se
encuentro que, Bjerkandera decoloró más
rápidamente el medio contaminado con rojo ácido
114 que al medio contaminado con negro directo
38 y que ambos medios contaminados con
colorantes, una vez decolorados, resultaron
considerablemente menos tóxicos que los sistemas
originales; y el sistema contaminado con negro
directo 38 decolorado resultó levemente menos
tóxico que el contaminado con rojo ácido 114.
Referencias
[1] Yeh RYL, Thomas A (1995) Color difference measurement
and color removal from dye wastewaters using different
adsorbents. J Chem Tech Biotechnol 63:55–59
[2] Churchley JH (1994) Removal of dyewaste colour from
sewage effluent- the use of a full scale ozone plant. Water Sci
Tech 30:275–284
[3] Rodman, C.A.: Removal of colour from textile dye wastes.
Textile Chemist and Colorist 3 (1971) 45-53
[4] Anliker, R.: Ecotoxicology of dyetuff ± a joint effort by
industry. Ecotoxicol. Environ. Saf. 3 (1979) 59-74
[5] Shaul GM, Holdsworth TJ, Dempsey CR, Dostal KA (1991)
Fate of water soluble azo dyes in the activated sludge process.
Chemosphere 22:107–119
[6] Gill PK, Arora DS, Chander M (2002) Biodecolorization of
azo and triphenylmethane dyes by Dichomitus aqualens and
Phlebia spp. J Ind Microbiol Biotechnol 28:201–203
[7] Robinson, T., Chandran, B. & Nigam, P. 2001 Studies on
the decolorization of an arti.cial textile e.uent by white-rot
fungi in N- rich and N- limited media. Applied Microbiology and
Biotechnology 57, 810–813.
[8] Pointing, S.B. 2001 Feasibility of bioremediation by
white-rot fungi. Applied Microbiology and
Biotechnology 57, 20–33.
[9] Tien, M. & Kirk, T.K. 1988 Lignin peroxidase of
Phanerochaete
chrysosporium. Methods in Enzymology 161, 238–249.






Para mayor información contactarse con:
Álvarez, Juan Horacio – jhoracio@inti.gov.ar



Medio contaminado con Rojo Ácido 114
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 7 9 12 14
Días de acción de Bj

Abs


Medio contaminado con Negro Directo 38.
0

0,2

0,4

0,6
0,8

1

1,2
1,4

1,6
0 7 9 12 14 18
Días de acción de

Bj
Abs

(a)
Medio de
Kirk sin
contaminar
Medio de
Kirk con
Rojo
Ácido 114
Medio de
Kirk con
Negro
Directo 38

DL50 de
Artemia
Salina


Dilución
1:10

Dilución
1:100


Dilución
1:100
(b)
Medio de
Kirk sin
contaminar
Medio de
Kirk con
Rojo
Ácido 114
Medio de
Kirk con
Negro
Directo 38

DL50 de
Artemia
Salina


Dilución
1:10

Dilución
1:30


Dilución
1:20