“Biorremediación” un aliado en contra de la contaminación ambiental

En un mundo cada vez más industrializado son muchos los compuestos contaminantes que se desechan en los ambientes utilizados en sus procesos productivos, por tal motivo ante esto las alternativas para reducir dicho impacto ambiental son pocas, sin embargo se destaca dentro de las opciones “La biorremediación” siendo su significado como el uso de organismos vivos para restaurar ambientes contaminados.

Dentro de los organismos empleados en el proceso de la biorremediación encontramos a los microorganismos como bacterias, algas y hongos, por otro lado están las plantas en procesos llamados fitorremediación, pero también se pueden utilizar otros seres vivos tales como los nematodos denominado vermiremediación.

Entre los microorganismos destacan especialmente las bacterias, los seres vivos con mayor capacidad metabólica del planeta. que pueden degradar con relativa facilidad petróleo y sus derivados, benceno, tolueno, acetona, pesticidas, herbicidas, éteres, alcoholes simples, entre otros. También pueden degradar, aunque parcialmente, otros compuestos químicos como el PCB, arsénico, selenio, cromo. Los metales pesados como uranio, cadmio y mercurio no son biodegradables, pero las bacterias pueden concentrarlos de tal manera de aislarlos para que sean eliminados más fácilmente.

Bacterias Pseudomonas transgénicas que son capaces de degradar compuestos tóxicos que contienen cloro (como el vinilcloruro) en compuestos menos nocivos.

Bacterias capaces de degradar algunos de los componentes del petróleo, con la perspectiva de llegar a conseguir microorganismos que, liberados en una marea negra, limpien el agua contaminada.

Bacterias capaces de reducir las formas altamente tóxicas de mercurio en otras menos tóxicos y volátiles.

Bacterias que transforman metales del suelo en formas menos tóxicas o insolubles. Por ejemplo: la reducción de cromo (Cr).

Microorganismos capaces de degradar TNT, un explosivo de gran potencia y muy agresivo para el entorno.

Bacterias que pueden eliminar el azufre de los combustibles fósiles, como en el caso del carbón o del petróleo, con el fin de favorecer combustiones más limpias.

Bacteria Deinococcus radiodurans para eliminación de elementos radiactivos presentes en el suelo y aguas subterráneas. Este microorganismo es un extremófilo que resiste condiciones extremas de radiación, sequedad, agentes oxidantes y diversos compuestos mutagénicos.

Cianobacterias a las que se les han introducido genes de bacterias Pseudomonas con capacidad de degradar diferentes hidrocarburos o pesticidas.

Bacterias transgénicas que se usan para extraer metales valiosos a partir de residuos de fábricas o de minas, o para eliminar los vertidos de petróleo, o el sulfuro causante de la lluvia ácida que producen las centrales energéticas de carbón.

Otra tendencia derivada de la biorremediación es la fitorremediación que es el uso de plantas para limpiar ambientes contaminados. Aunque se encuentra en desarrollo, constituye una estrategia muy interesante, debido a la capacidad que tienen algunas especies vegetales de absorber, acumular y/o tolerar altas concentraciones de contaminantes como metales pesados, compuestos orgánicos y radioactivos, etc. Las ventajas que ofrece la fitorremediación frente a los procesos descritos anteriormente son el bajo costo y la rapidez con que pueden llevarse a cabo ciertos procesos degradativos.

Según la planta y el agente contaminante, la fitorremediación puede producirse por:

Acumulación del contaminante en las partes aéreas de la planta (por ej, metales pesados),

Absorción, precipitación y concentración del contaminante en raíces (por ej. metales pesados, isótopos radioactivos)

Reducción de la movilidad del contaminante para impedir la contaminación de aguas subterráneas o del aire (por ej. lagunas de deshecho de yacimientos mineros)

Desarrollo de bacterias y hongos que crecen en las raíces y degrada contaminantes (por ej. hidrocarburos del petróleo, benceno, etc).

Captación y modificación del contaminante para luego liberarlo la atmósfera con la transpiración (por ej. mercurio, selenio y metales clorados)

Captación y degradación del contaminante para originar compuestos menos tóxicos (por ej. pesticidas, herbicidas, TNT, etc).

Algunos ejemplos de plantas utilizadas como fitorremediadoras son: girasol(Helianthus annuus), mostaza de la India (Brassica juncea), nabos (Brassica napus; B. rapa), cebada (Hordeum vulgare), lúpulo (Humulus lupulus), ortigas (Urtica dioica; U. urens), diente de León (Taraxacum officinale), entre otras.

Aunque hoy en día el término es poco conocido, el estudio de los procesos de biorremediación tiene un gran interés, y no sólo por las ventajas que posee la restauración de un ecosistema. Las bacterias responsables de la biorremediación, los procesos bioquímicos que llevan a las reacciones de degradación, así como los genes que codifican las enzimas responsables de estos procesos se están analizando tanto para un conocimiento desde un punto de vista básico como aplicado. Conocer las proteínas responsables de estos procesos, así como los genes que codifican éstas, como han evolucionado y se han dispersado en los diferentes ecosistemas, permite conocer mejor la evolución ligada a procesos geoquímicos de nuestro planeta. Además ese conocimiento ha servido y está sirviendo para desarrollar herramientas de interés biotecnológico como por ejemplo, el uso de las bacterias, o parte de ellas en procesos de biominería (extracción de metales de interés usando bacterias), de bioproducción de sustancias de interés tales como bioplásticos o biopolímeros, energía (electricidad), sustancias de interés farmacológico, o enzimas que realizan procesos químicos de una forma más eficiente y más respetuosa con el medio ambiente que la industria química. Estas bacterias, o parte de ellas también pueden ser usadas para desarrollar biosensores, sistemas de detección de sustancias más eficientes y rápidos que los típicos análisis químicos. Todas estas aplicaciones sólo se han podido obtener después de un profundo conocimiento de la biología molecular que subyace en los procesos de biorremediación.

 

Fuente: Ing. Agr. Ralexy Hernandez

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