Análisis de una etapa y proceso de desintoxicación

El proceso bioquímico combinado detecta los contaminantes fenólicos y los elimina simultáneamente del medio ambiente.

13.08.2019

© Wiley-VCH

Muchos de los productos químicos utilizados en la industria y la agricultura pueden poner en peligro a las personas y al medio ambiente si acumulan productos de degradación nocivos. Investigadores de Tailandia han desarrollado un método sencillo basado en la biología con el que pueden detectar y destruir sustancias peligrosas fenólicas en un solo paso. Como informan en la revista Angewandte Chemie, el cloro y los nitrofenoles se convierten completamente en luciferina fluorescente de luciérnagas en reacciones catalizadas por enzimas.

El benceno o fenol oxidado está presente como parte de la estructura química en casi todas las sustancias orgánicas, desde lignina y alquitrán hasta productos farmacéuticos, tintes y herbicidas. Los compuestos a base de fenol también son plastificantes en plásticos. La mayoría de estos productos químicos fenólicos no son peligrosos en sí mismos. Sin embargo, algunos plaguicidas, herbicidas o retardadores de llama pueden degradarse a nitrofenoles y fenoles halogenados estables y cancerígenos, que luego se acumulan en el lugar de trabajo o en el campo.

Los compuestos que contienen fenol pueden detectarse y analizarse utilizando tecnologías complejas como la espectrometría de masas. La bioquímica Pimchai Chaiyen del Instituto de Ciencia y Tecnología Vidyasirimedhi de Tailandia y sus colegas buscaban algo más práctico. Basándose en un método de desintoxicación bioquímica establecido, desarrollaron una secuencia de reacción para fenoles y nitrofenoles halogenados. El resultado fue un protocolo de una sola etapa para la detección simultánea de estas sustancias por reacción luminosa y su desintoxicación. Se produjo un compuesto bien conocido de los jardines nocturnos de verano y de los claros de los bosques: Luciferin, la sustancia fluorescente de las luciérnagas.

La naturaleza conoce muchas maneras de hacer inofensivos a los productos químicos. Utilizando enzimas especiales, las bacterias convierten los fenoles halogenados en benzoquinonas, que luego pueden ser metabolizadas normalmente. Por lo tanto, la industria ya utiliza estas enzimas para la desintoxicación bioquímica y suave de los contaminantes fenólicos.

Sin embargo, Chaiyen y sus colegas fueron más allá de la purificación pura y combinaron el proceso con la conversión de benzoquinona en luciferina. "Con esta cascada de reacción químico-enzimática, hemos creado una tecnología de base biológica para la detección de nitrofenoles y fenoles halogenados. Esa es una clara ventaja", escriben los autores. La cascada de reacción significa que la primera benzoquinona producida se convierte directamente en luciferina.

Para esta conversión, la sustancia natural cisteína tenía que estar presente en la mezcla de reacción. En un tercer paso, los autores detectaron la luciferina mediante una reacción luminosa con la enzima luciferasa. El método de detección de desintoxicación para fenoles potencialmente dañinos por la producción de luciferina demostró ser robusto. Los contaminantes fenólicos también se eliminaron por completo de las mezclas de muestras poco claras.

Los autores también ven otro beneficio en su método. La luciferina también se utiliza ampliamente en productos farmacéuticos. De este modo, no sólo es posible detectar y eliminar los contaminantes fenólicos al mismo tiempo, sino también producir luciferina valiosa a partir de los residuos.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.

Vidyasirimedhi Institute of Science and Technology (VISTEC)

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