Opuntia seeds as materials in the bioadsorption of cadmium and manganese
Abstract
Heavy metals in aqueous media are available to biological systems. Among the most harmful are Pb, Cr, Hg, Mn, Cd, among others, highly toxic at all concentrations. Various techniques have been developed for their elimination, such as precipitation, oxidation/reduction, filtration, electrochemical processes, membrane separation and evaporation, etc. It is also possible to use adsorption techniques on natural substrates, such as zeolites, or synthetic absorbents such as exchange resins. On the other hand, cacti are made up of about 2000 species distributed in the American continent, they have been introduced in places with a very dry climate in countries on other continents. The geographical conditions of Mexico and its particular relief and varied types of soil have favored the diversification of these plants. Among other uses, cacti are widely used as human food and forage, mainly for their cladodes and fruits. The seeds of the fruits are considered as waste, thus, seeds of Opuntia heliabravoana Sheinvar, O. cylindropuntia imbricanta, O. matudae sp., O. joconoxtle and O. ficus-indica, pulverized or ground, under conditions of acid or basic activation , produce a favorable bioadsorption capable of reducing the concentrations of manganese and cadmium ions in aqueous media. From the species under study, it was possible to conclude that they show greater selectivity for bioadsorbing Mn than Cd. Bioadsorption efficiencies between 86.3% and 92.8% were reached for manganese and between 51.8% and 66.3% for cadmium. The maximum efficiency was presented by the species. O. ficus-indica followed by the species O. matudae for Mn while for Cd the species O. matudae, followed by the species C. Imbricata. The desorption process is unfeasible in all cases because these biomasses are not regenerable in the case of these metals.
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References
2. B. Volesky, “Biosorption Of Cd And Cu By Different Types Of Sargassum biomass”, (AMILS, R. and BALLESTER, A. eds. Biohydrometallurgy and the Environment towards the mining of 21st century, part B,: International Biohydrometallurgy Symposium-Proceedings. Amsterdam, Elsevier, 1999), pp. 473-482.
3. H. F. Martínez, “Estudio de la acumulación de los metales pesados en cultivos de secano, en el distrito de riego 03 del valle del Mezquital”, Tesis de Licenciatura. Universidad Autónoma del
Estado de Hidalgo, México, 2002.
4. I. Acosta, M.G. Moztezuma-Zárate, J.F. Cárdenas, C. Gutiérrez, “Bioadsorción de Cadmio (II) en Solución Acuosa por Biomasas Fúngicas”, Información Tecnológica 18(1), 2007, pp. 9-14.
5. A. Díaz, J. Arias, G. Gelves, A. Maldonado, D. Leverde, J. Pedraza, H. Escalante, “Biosorción de Fe, Al y Mn de drenajes ácidos de amina de carbón empleando algas marinas Sargassum sp
en procesos continuos”, Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia, 1(30), 2003, pp. 34-48.
6. H. Dávila-Reyes, M. Garza-González, M. Cantú-Cárdenas, I. Balderas-Rentería, “Clonación molecular del gen de la metalotioneina I de ratón Escherichia coli y su aplicación en la remoción de metales pesados”, Revista de la Facultad de Salud Pública y Nutrición, 1(10), 2004.
7. F. Prieto-García, S. Filardo-Kerstup, A.D. Román-Gutierrez, M.A. Méndez-Marzo, E. Pérez-Cruz, “Caracterización fisicoquímica de semillas de Opuntias (O. Imbricata sp. y O. Matudae sp.) cultivadas en el Estado de Hidalgo, México”, Revista Investigación, Biodiversidad y Desarrollo, Colombia, 27(1), 2008, pp. 76-84.
8. D. Granados-Sánchez, A.D. Castañeda-Pérez. El nopal. Historia, fisiología, genética e importancia frutícola, (1era Edición, Trillas, 1991) pp. 5-136.
9. AOAC. Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemist. (Volumen II. Edited by Kenneth Herlich, 1995b). pp. 777-778, 1110.
10. AOAC. Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemist. (Volumen I. Edited by Kenneth Herlich, 1995a), pp. 78-79, 237, 247, 272.
11. NMX-FF-043-SCFI-2003, “Productos alimenticios no industrializados para consumo humanocereal-cebada maltera” (Hordeum vulgare L.; Hordeum distichum L Norma Mexicana. Especificaciones y métodos de prueba, 2003)
12. R.N. Camacho, G.M. Díaz, H.M. Santillo, M.O. Velásquez, “Productos de cereales y leguminosa” (Manual de prácticas. Facultad de Quìmica. UNAM, México, DF, 2001), pp.1-12; 40-46.
13. E. Pérez, “Estudio comparativo de composición química de semillas de O. imbricata, O. matudae, O.heliabravoana, O. joconoxtle y O. ficus indica”, Tesis de Licenciatura, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, 2005, pp. 54.
14. M.A. Blanco, M. A. Montero, M. Fernández, “Composición química de productos alimenticios derivados de trigo y maíz elaborados en Costa Rica”, Revista Archivos Latinoamericanos de
Nutrición. ALAN. Vol. 50, N° 1, Caracas, Venezuela, 2000, p.62-74.
15. BOE, Orden de 27 de abril de 1988 por la que se aprueban los métodos oficiales de análisis de zumos, 1988.
16. H. D. Tscheuschner, Fundamentos de tecnología de los alimentos, (Editorial Acribia. Zaragoza, España, 2001), pp. 14.
17. D. A. V. Dendy, B. J. Dobraszczyk, Cereales y productos derivados, Química y tecnología. (Ed. Acribia. Zaragoza, España, 2004), pp. 403-421.
18. G. M. J. Callejo, Industrias de cereales y derivados, (Ediciones Mundi – Prensa. Madrid, 2002). pp. 21-23, 25-36,169-175.
19. S. S. R. Serna, Química e industrialización de los cereales, (AGT Editor. México, D. F. 2001), pp. 3-23, 47-73 y 79-89.
20. A. Kabata-Pendias, H. Pendias, Trace elements in Soils and Plants, (CRC Press LLC, Third Edition, USA, 2000), pp. 27.
21. FAO/OMS, Programa conjunto FAO/OMS sobre normas alimentarias, (Comisión del Codex Alimentarius. ALINORM 01/14, 2-7 de Julio, 24º Periodo de sesiones. Ginebra, 2001), pp. 2.
