Estudio de la degradación de cafeína por cultivos anaerobios bajo tres condiciones redox / Julio César Coutiño Montes

Tesis Maestría en Ciencias en Recursos Naturales y Desarrollo Rural El Colegio de la Frontera Sur 2017

Incluye bibliografía

1 Resumen.. 2 Introducción.. 2.1 Cafeína.. 2.2 Importancia económica de la cafeína.. 2.3 Contaminación en Chiapas por los residuos líquidos del beneficio húmedo del café.. 2.4 Presencia de cafeína en ambientes acuáticos.. 2.5 Degradación de compuestos orgánicos.. 2.6 Biodegradación anaerobia.. 2.6.1 Efecto de las condiciones redox sobre la biodegradación.. 2.6.2 Nitrato reducción.. 2.6.3 Sulfato reducción.. 2.6.4 Fermentación.. 2.7 Antecedentes.. 2.7.1 biodegradación de cafeína en condiciones óxicas.. 2.7.2 Biodegradación de purinas en condiciones anóxicas.. 2.8 Justificación.. 2.9 Pregunta de investigación.. 2.10 Hipótesis.. 2.11 Objetivo.. 2.11.1 General.. 2.11.2 Específicos.. 3 Materiales y métodos.. 3.1 Reactivos.. 3.2 Obtención del preinóculo.. 3.3 Medio mineral para cultivo de bacterias anaerobias.. 3.3 Establecimiento del cultivo.. 3.4 Procesamiento de muestras para la lectura de cafeína.. 3.5 Determinación de cafeína.. 3.6 Curva de calibración de cafeína.. 3.7 Primera etapa del experimento.. 3.7.1 Diseño experimental.. 3.7.2 Métodos analíticos.. 3.8 Segunda etapa del experimento.. 3.8.1 Diseño experimental.. 3.8.2 Métodos analíticos.. 3.9 Tercera etapa del experimento.. 3.9.1 Diseño experimental.. 3.9.2 Métodos analíticos.. 4 Resultados.. 4.1 Primera fase del experimento.. 4.1.1 Sulfato reducción.. 4.1.2 Fermentación.. 4.1.3 Nitrato reducción.. 4.2 Segunda fase del experimento.. 4.3 Tercera fase del experimento.. 5 Discusión.. 6 Conclusiones.. 7 Perspectivas.. 8 Literatura citada.. 9 Anexos

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El objetivo del presente trabajo fue determinar el potencial de degradación de la cafeína en cultivos anaerobios establecidos bajo tres condiciones redox (nitrato reducción, sulfato reducción y fermentación) inoculados con un consorcio de microorganismos anaerobios aislado de aguas residuales provenientes del procesamiento húmedo de café en la región Soconusco en Chiapas, México. En la primera etapa del trabajo se establecieron cultivos anaerobios bajo condiciones de fermentación, sulfato reducción y nitrato reducción y con 1 mM de cafeína. En la segunda etapa se emplearon dos concentraciones iniciales de cafeína (10 y 90 mg l-¹). En la tercera etapa se utilizaron las mismas concentraciones de cafeína de la segunda etapa y se realizaron adiciones subsecuentes de NO3- para mantener las condiciones de nitrato reducción. La concentración de cafeína en las tres etapas del trabajo fueron monitoreadas haciendo uso de LC-MS/MS durante 127 días. Los tratamientos bajo fermentación y nitrato reducción en la primera etapa presentaron aumento de la densidad óptica a 600 nm en presencia de 1 mM de cafeína como concentración inicial. Los cultivos bajo condiciones de nitrato reducción el que presentaron mayor aumento de densidad óptica y un porcentaje de remoción de cafeína de 6 %. En la segunda etapa, el tratamiento bajo nitrato reducción presentó aumento en la producción de proteína con ambas concentraciones iniciales de cafeína, el mismo resultado se obtuvo en la tercera etapa. En ninguna de las tres etapas del estudio se observó degradación de cafeína en las condiciones redox evaluadas. spa

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