Un estudio dirigido por el Dr. Guanghui Yu de la Facultad de Ciencias del Sistema Terrestre de la Universidad de Tianjin, profundizó en el papel de las nanopartículas de magnetita como imitadores de nanozimas.

Empleando el modelo de hongo de pudrición blanca Phanerochaete chrysosporium, Le Chang y Guanghui Yu investigaron la degradación del 4,4′-diclorobifenilo (PCB15) con y sin la presencia de nanopartículas de magnetita. En particular, la adición de estas nanopartículas reforzó sustancialmente la descomposición del PCB15 por parte de Phanerochaete chrysosporium, con tasas de degradación que alcanzaron el 42 % y el 84 % después de 3 y 5 días de cocultivo, respectivamente.

Le Chang y Guanghui Yu realizaron evaluaciones microscópicas de muestras de hongos y minerales en la línea de luz BL01B del Centro Nacional de Investigación en Ciencias de las Proteínas dentro de la Instalación de Radiación Sincrotrón de Shanghai (SSRF). Observaron partículas de magnetita adheridas firmemente a las hifas de los hongos, exhibiendo una distribución desigual en las superficies de las hifas.

Intrigados por los mecanismos subyacentes a la sinergia entre hongos y magnetita en la degradación de contaminantes, Le Chang y el Dr. Guanghui Yu identificaron que las nanopartículas de magnetita mostraban una actividad similar a la de una enzima, etiquetándolas como "nanozimas". Este descubrimiento sugirió una actividad nanozimática inherente dentro de las nanopartículas de magnetita.

Cabe destacar el hallazgo de que el cultivo conjunto del hongo con nanopartículas de magnetita aumentó significativamente la actividad nanozimática de las nanopartículas. El análisis estadístico reveló una fuerte correlación negativa (r =−0,96, p <0,001) entre la actividad nanozimática de la magnetita y la relación de concentración de PCB15. Esto apoyó la idea de que los hongos de la pudrición blanca mejoran la actividad de las nanozimas de la magnetita para degradar el PCB15.

Para descubrir las complejidades de la interacción entre el hongo modelo y las nanopartículas de magnetita, los investigadores emplearon espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) de alta resolución.

El Dr. Guanghui Yu explicó:"El hongo de la pudrición blanca degradó el PCB15 al mejorar la actividad nanozimática de la magnetita, que estaba gobernada principalmente por las vacantes de oxígeno en la superficie del mineral (2 a 10 nm) en lugar de la química del hierro. Estas vacantes de oxígeno en la superficie se llenaron predominantemente por especies de oxígeno adsorbidas, incluidos los grupos hidroxilo (-OH) y el agua adsorbida."

En resumen, estos hallazgos arrojan luz sobre la notable resiliencia y adaptación de los hongos en condiciones extremas, al tiempo que brindan conocimientos novedosos sobre la degradación de contaminantes orgánicos facilitada por los hongos. Esta investigación tiene implicaciones para la remediación de suelos en ambientes contaminados.

El trabajo se publica en la revista Science China Earth Sciences. .

Más información: Le Chang et al, Procesos interfaciales y mecanismos de degradación sinérgica del diclorobifenilo por hongos de pudrición blanca y nanopartículas de magnetita, Ciencias de la Tierra de China (2023). DOI:10.1007/s11430-023-1141-x

Información de la revista: Ciencia China Ciencias de la Tierra

Proporcionado por Science China Press