Efecto de un biocompuesto de celulosa por Komagataeibacter rhaeticus, obtenida de residuos de alcachofa y espárrago, sobre remoción de colorante

No Thumbnail Available
Date
2024
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
El colorante Eriochrome Black T presenta un desafío medioambiental por su resistencia a la degradación, afectando la calidad del agua y la vida acuática. Simultáneamente, la gestión ineficiente de residuos agroindustriales contribuye a la contaminación y el cambio climático. La necesidad de innovar en el tratamiento de contaminantes y la valorización de residuos es crucial, promoviendo la economía circular y protección del medio ambiente, destacando la importancia de soluciones sostenibles y eficaces. El objetivo de esta investigación en emplear un biocompuesto de celulosa bacteriana mediante la fermentación de hidrolizados derivados de desechos de alcachofa y espárrago. Este biocompuesto se destinó a la eliminación del colorante Eriochrome Black T bajo condiciones de laboratorio. Se aisló Komagataeibacter rhaeticus, a partir de SCOBY de té de Kombucha. Se identificó genéticamente mediante PCR del gen 16S rRNA. Los residuos de espárrago y alcachofa se acondicionaron y molieron para la hidrólisis ácida, obteniendo azúcares fermentables. Para la producción de celulosa bacteriana, se experimentó con dosis de inóculo del 1 al 20% y tiempos de incubación de 3 a 22 días, utilizando un diseño de superficie de respuesta. Para la biosorción, se utilizó 0.5 g de biocompuestos de celulosa bacteriana y alginato en soluciones de EBT a 10 mg/L, evaluándose el pH a 5, 7 y 9. Los ensayos se incubaron a 30°C y 150 rpm durante 24 horas. La eficiencia de remoción se evaluó mediante espectrofotometría UV-VIS, calculando el porcentaje de remoción del colorante. El estudio reveló que los biocompuestos de celulosa bacteriana derivados de residuos de alcachofa logran una notable eficiencia en la biosorción del colorante Eriochrome Black T alcanzando hasta un 82.01% de remoción a pH 5. Este estudio resalta la producción y funcionalidad de los biocompuestos, proponiendo una solución innovadora y sostenible para el tratamiento de aguas contaminadas con colorantes industriales.
Eriochrome Black T dye presents an environmental challenge due to its resistance to degradation, affecting water quality and aquatic life. Simultaneously, inefficient management of agro-industrial waste contributes to pollution and climate change. The need to innovate in the treatment of pollutants and the recovery of waste is crucial, promoting the circular economy and environmental protection, highlighting the importance of sustainable and effective solutions. The objective of this research is to use a bacterial cellulose biocomposite through the fermentation of hydrolysates derived from artichoke and asparagus waste. This biocomposite was intended for the elimination of the Eriochrome Black T dye under laboratory conditions. Komagataeibacter rhaeticus was isolated from Kombucha tea SCOBY. It was genetically identified by PCR of the 16S rRNA gene. The asparagus and artichoke waste were conditioned and ground for acid hydrolysis, obtaining fermentable sugars. For the production of bacterial cellulose, inoculum doses of 1 to 20% and incubation times of 3 to 22 days were experimented, using a response surface design. For biosorption, 0.5 g of bacterial cellulose and alginate biocomposites were used in EBT solutions at 10 mg/L, evaluating the pH at 5, 7 and 9. The assays were incubated at 30°C and 150 rpm for 24 hours. The removal efficiency was evaluated by UV-VIS spectrophotometry, calculating the percentage of dye removal. The study revealed that bacterial cellulose biocomposites derived from artichoke waste achieve notable efficiency in the biosorption of the Eriochrome Black T dye, reaching up to 82.01% removal at pH 5. This study highlights the production and functionality of the biocomposites, proposing an innovative and sustainable solution for the treatment of water contaminated with industrial dyes.
Description
Keywords
Biotecnología, Biorefinería, Biocelulosa, Biopolímero, Residuo
Citation