Cometabolismo

Algunas de las moléculas que se degradan cometabólicamente por bacterias son compuestos xenobióticos persistentes, como PCE, TCE y MTBE, que tienen efectos nocivos en varios tipos de entornos. Por lo tanto, el co-metabolismo se utiliza como un enfoque para degradar biológicamente disolventes peligrosos.

El cometabolismo puede utilizarse para la biodegradación del éter metil terc-butil (MTBE): un contaminante del medio acuático. Se encontró que algunos miembros de Pseudomonas pueden degradar completamente el MTBE cometabólicamente con las enzimas que producen para oxidar los n-alcanos (por ejemplo, metano, propano).

Además, un método prometedor de biorremediación de disolventes clorados implica cometabolismo de los contaminantes por microorganismos aeróbicos en aguas subterráneas y suelos. Se ha demostrado que varios microorganismos aeróbicos son capaces de hacer esto, incluidos los oxidantes de n-alcano, compuestos aromáticos (por ejemplo, tolueno, fenol) y amonio. Un ejemplo es Pseudomonas stutzeri OX1, que puede degradar un compuesto peligroso y soluble en agua tetracloroetileno (PCE). Se consideró que el PCE, uno de los principales contaminantes de las aguas subterráneas, no se podía degradar en condiciones aeróbicas y sólo se degradaba mediante la deshalogenación reductiva para ser utilizado como sustrato de crecimiento por los organismos. La deshalogenación reductiva a menudo resulta en la decloración parcial del PCE, dando lugar a compuestos tóxicos como TCE, DCE y cloruro de vinilo. Pseudomonas st. OX1 puede degradar el PCE en condiciones aeróbicas mediante el uso de la monooxigenasa de tolueno-o-xileno (ToMO), una enzima que producen para derivar energía y carbono del tolueno y otros compuestos aromáticos. Este proceso biológico podría utilizarse para eliminar el PCE de sitios contaminados aeróbicos.

Sin embargo, las dificultades y los elevados costes de mantener los sustratos de crecimiento de los organismos capaces de metabolizar estos compuestos peligrosos y proporcionarles un entorno aeróbico han llevado a una aplicación limitada a escala de campo del cometabolismo para la degradación de disolventes contaminantes. Recientemente, se ha propuesto mejorar este método de remediación mediante la sustitución de los sustratos sintéticos de crecimiento aromático (p. ej. tolueno) de estas bacterias con metabolitos secundarios de plantas no tóxicos y baratos.