Biodegradabilidade

A biodegradabilidade é a capacidade de transformación dunha substancia noutras máis simples mediante axentes biolóxicos; é a característica dalgunhas substancias químicas de poderen ser utilizadas como substrato por microorganismos, que as empregan para produciren enerxía (respiración celular) e crear outras substancias como aminoácidos, novos tecidos e novos organismos. Factores que afectan a biodegradabilidade
A velocidade e a eficiencia da biodegradabilidade están suxeitas a diversos factores, que inclúen composición química e bioquímica, factores microbiolóxicos e ambientais, tales como a presenza de osíxeno, o pH do medio, a temperatura e a concentración de nutrientes. Unha substancia pode ser biodegradable en certas condicións e non selo noutras.
Factores ambientais
As condicións ambientais son fundamentais para a supervivencia e crecemento dos microorganismos. Compostos facilmente biodegradables poden permanecer inalterados na natureza durante moito tempo se as condicións de dispoñibilidade de nutrientes, aireación, temperatura e pH non son axeitadas para o desenvolvemento microbiano. Nutrientes
Os microorganismos requiren certos constituíntes químicos (macro e micronutrientes) para a súa actividade metabólica e para a asimilación e síntese de novo material celular. Entre os nutrientes necesarios están N, S, P, K, Mg, Ca, Fe, Na e Cl e entre os micronutrientes encóntranse Zn, Mn, Mo, Se, Co, Cu e Ni.
Subministración de osíxeno
A presenza ou ausencia de osíxeno afecta a velocidade de degradación, dependendo se o contaminante é metabolizado por vía aerobia ou anaerobia. Na biodegradación aerobia o oxíxeno é necesario como aceptor final de electrones, sendo en certas circunstancias substituíble por NO3-, NO2- ou SO4-.
Temperatura
A temperatura afecta a actividade microbiana e as taxas de biodegradación, sendo específica para cada microorganismo. Clasifícanse os microorganismos en psicrófilos, termófilos e mesófilos segundo a temperatura adecuada para o seu desenvolvemento.
pH
O pH afecta a capacidade dos microorganismos para realizar as súas funcións celulares, o transporte a través da membrana celular e o equilibrio das reaccións catalizadas. Normalmente, o crecemento de moitos microorganismos é máximo dentro dun intervalo de pH entre 6. 0 e 8. 0 unidades.
Factores microbiolóxicos
As transformacións biolóxicas de compostos orgánicos están catalizadas pola acción de enzimas, que son específicas en termos dos compostos que atacan e as reaccións que catalizan. A biodegradación dun composto específico é frecuentemente un proceso paso a paso no cal se involucran moitas enzimas e moitos microorganismos.
Factores asociados cos contaminantes
A gran maioría dos compostos químicos fabricados polo ser humano, e en xeral os xerados pola natureza, serán biodegradables se as enzimas necesarias foron producidas polos microorganismos no decurso da evolución. Non obstante, factores propios de cada composto poden afectar o proceso de biodegradación, entre estes inclúense a estrutura química, concentración, toxicidade e solubilidade do substrato no medio. Estrutura química do substrato
A estrutura e esqueleto dos compostos orgánicos teñen gran impacto sobre a viabilidade de ser biodegradados por microorganismos.
Concentración do substrato
A concentración dun composto pode afectar de maneira significativa a taxa da súa biodegradación.
Solubilidade do substrato
Os compostos que teñen moi baixa solubilidade en auga non poden ser transportados ao interior da célula, polo que non son facilmente biodegradables. Aplicacións
A biodegradación pode empregarse na eliminación de certos contaminantes como os refugallos orgánicos urbanos, papel, hidrocarburos etc. Porén, en verteduras que presenten materia biodegradable estes tratamentos poden non ser efectivos se nos encontramos con outras substancias como metais pesados, ou se o medio ten un pH extremo. Nestes casos faise necesario un tratamento previo que deixe a vertedura nunhas condicións nas cales as bacterias poidan realizar a súa función a unha velocidade aceptable. A degradación destes compostos pode producirse por dúas vías, degradación aerobia e degradación anaerobia.