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CAPITULO 1
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS
1.1 Introducción
Los plaguicidas han jugado un papel relevante en la agricultura por su uso para el
control de plagas (Ortiz y col., 2001). Sin embargo, la aplicación intensiva de estos
compuestos ha tenido efectos adversos por el impacto sobre los sistemas biótico
(animales y plantas principalmente) y abiótico (suelo, aire y agua) que debido a su alta
toxicidad ponen en riesgo la salud humana y la estabilidad de otras especies (Kanekar y
col., 2004).
El estado de Sonora es una región con alta productividad agrícola debido a la
tecnificación de las labores del campo y a la aplicación masiva de plaguicidas,
principalmente organofosforados como el metil paratión, el cual tiene un grado elevado
de toxicidad (Ortiz y col., 2001). Esto lo hace un contaminante con potencial para causar
intoxicación aguda y aun la muerte, principalmente a las personas que tienen contacto
directo con él (jornaleros, población rural, entre otros), así como a los consumidores de
productos agrícolas impregnados con sus residuos (Ortega, 1994).
Una forma de solucionar este problema es la degradación de estos plaguicidas utilizando
microorganismos con la capacidad para hacerlo (Kanekar y col., 2004). A la fecha se ha
aislado un cultivo mixto bacteriano degradador de metil paratión; dicha degradación
ocurre paralela al crecimiento del cultivo, ya que utiliza metil paratión como única
fuente de carbono. De este cultivo se han obtenido tres cepas puras, algunas de las cuales
posee la enzima metil paratión hidrolasa, del grupo de las anhidrasas ácidas de
organofosforados (OPA anhidrasa, por sus siglas en inglés) la cual lleva a cabo la fase
inicial de la degradación y destoxificación de metil paratión, quedando por determinar
cuál de estas cepas posee dicha enzima.
Tradicionalmente, se han desarrollado estrategias para asegurar que las necesidades
fisiológicas del cultivo se satisfagan para óptimo crecimiento y producción de productos
de interés. Estas estrategias han sido muy efectivas para la producción de metabolitos
secundarios. Sin embargo, con respecto a la producción de enzimas degradadoras de
plaguicidas solo se ha reportado la aplicación de dichas estrategias en la producción de
la enzima paratión hidrolasa recombinante producida en Streptomyces lividans (De la
Cruz y col., 1992).
Los factores que influyen en la producción de la enzima degradadora pueden ser tanto
fisiológicos (crecimiento o inhibición por ciertos componentes), como ambientales
(variación de temperatura, pH, agentes quelatantes) (Karpouzas, 2000). De acuerdo a lo
anterior el presente trabajo tiene como objetivo determinar las condiciones de
crecimiento bajo las cuales el organismo seleccionado se desarrolla y produce la enzima
metil paratión hidrolasa, para de esta manera tener una fuente producción de enzima la
cual pueda ser purificada y así utilizarla en procesos de biorrestauración de sitios
contaminados.
1.2 Objetivos
1.2.1 General
Determinar las condiciones de crecimiento y producción de metil paratión hidrolasa de
una cepa bacteriana aislada de un cultivo mixto que utiliza metil paratión como fuente
de carbono, para su posible uso en biorremediación.
1.2.2 Específicos
1. Seleccionar una cepa bacteriana productora de metil paratión hidrolasa.
2. Estandarizar las metodologías para evaluar crecimiento y actividad enzimática.
3. Determinar la cinética de crecimiento del cultivo productor de la enzima.
4. Determinar la cinética de producción de la enzima metil paratión hidrolasa.
5. Determinar la influencia de la temperatura y cationes en el cultivo y la actividad de
la enzima.