Biorremediación (I): una estrategia para eliminar contaminantes respetuosa con el medio ambiente
Este artículo es uno de los más personales que me ha tocado escribir, ya que afecta directamente al área en la cual estoy realizando mis proyectos de investigación. En este primer artículo me limitaré a exponer algunas definiciones, así como el ámbito de actuación de la biorremediación.
¿Qué es la biorremediación?
La biorremediación es el uso de seres vivos para restaurar ambientes contaminados. Es un concepto que no se debe de confundir con depuración. La depuración es la eliminación, ya sea por métodos físico/químicos o biológicos, de un contaminante antes de que éste alcance el medio ambiente. Cuando la contaminación ya se ha producido, se precisa restaurar el ecosistema contaminado, para lo que se pueden utilizar diversas estrategias. Una de ellas es la biorremediación.
¿Qué organismos participan?
Se pueden emplear diversos organismos en los procesos de biorremediación. Los más usados son los microorganismos (tanto bacterias, como algas y hongos) y las plantas (en procesos llamados fitorremediación), pero también se pueden utilizar otros seres vivos tales como los nemátodos (vermiremediación).
Entre los microorganismos destacan especialmente las bacterias, los seres vivos con mayor capacidad metabólica del planeta. Las bacterias pueden degradar prácticamente cualquier sustancia orgánica. Si la sustancia se degrada completamente se habla de mineralización; este es el proceso ideal, pero no siempre ocurre. Algunas sustancias no son degradadas sino transformadas en otras (biotransformación). La biotransformación puede ser peligrosa, ya que la nueva sustancia formada puede ser tan nociva o más que la de partida. Finalmente hay sustancias que no son degradadas y se las denomina recalcitrantes. Éstas se acumulan durante mucho en el medio ambiente, especialmente si además son resistentes a procesos físico/químicos como la radiación ultravioleta o la oxidación.
Las bacterias además pueden eliminar los contaminantes en ambientes donde hay oxígeno (llamados aeróbicos), pero también en ambientes sin oxígeno (llamados anaeróbicos), ya que pueden respirar otras sustancias diferentes al oxígeno (aceptores de electrones), como por ejemplo el nitrato, el sulfato, el hierro (III), el manganeso, el selenio y un largo etcétera.
¿Qué tipos de contaminantes se pueden eliminar por biorremediación?
Todos aquellos contaminantes que puedan ser degradados o transformados por los seres vivos son susceptibles de ser eliminados mediante procesos de biorremediación. Los compuestos orgánicos suelen ser degradados total o parcialmente y eliminados por completo del ecosistema. Por ejemplo, compuestos contaminantes tales como el tolueno, el fenol o los polibifenilos clorados (PCBs) pueden ser utilizados como fuente de carbono por bacterias, tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas. Bacterias de los géneros Pseudomonas, Ralstonia, Burkholderia o Mycobacterium pueden eliminar hidrocarburos aromáticos como el tolueno o el naftaleno, pesticidas como las atrazinas, aditivos de la gasolina como el tricloruro de etilo o sustancias venenosas como el cianuro potásico, tanto de ambientes sólidos (suelos) como líquidos (rios y mares).
Pero, además muchas bacterias son capaces de modificar sustancias químicas peligrosas, transformándolas en otras menos tóxicas. Así, algunas bacterias pueden reducir la biodisponibilidad (hacerla menos accesible y por tanto menos tóxica) de metales pesados tales como el mercurio, el arsénico, el cromo, el cadmio, el zinc o el cobre.
Los mecanismos por los cuales las bacterias son capaces de degradar o transformar estas sustancias serán capítulo de un próximo artículo.
Figura: Ejemplo del empleo de bacterias para la eliminación de un contaminantes en capas profundas del suelo. En este ejemplo las sustancias contaminantes están haciendo peligrar un acuífero. Para su eliminación se inyecta en el suelo nutrientes y aceptores de electrones que favorecen el crecimiento de microoganismos que acabarán eliminando la sustancia tóxica.
¿Qué utilidad tienen los microorganismos usados en biorremediación?
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. Pero eso será otro tema.
Aquí os dejo una charla de casi una hora de duración acerca de la teoría y práctica de la biorremediación (en inglés)
Esto es lo que usa Coca Cola en su planta depuradora de agua previa a arrojarla al mar?
MUy interesante,che!!!!
No, eso son procesos de depuración. Aunque los microorganismos implicados pueden ser los mismos, la biorremediación trata de restaurar algo ya contaminado. Por ejemplo, una mancha negra de petróleo tras el hundimiento de un petrolero o la contaminación con metales pesados alrededor de una mina.
¿Has visto el de hoy sobre neumococo: http://oldearth.wordpress.com/microbios-en-accion/plagas-del-s-xxi-neumococo/. Este sí que causa respeto!.
Saludos
[...] Sigue Leyendo [...]
[...] http://oldearth.wordpress.com/microbios-en-accion/biorremediacion-i-una-estrategia-para-eliminar-con... [...]
soy estudiante de biologia en venezuela quiero hacer este tipo de trabajo hacer bioremediacion si quiere ayudarme no quiero solo saber quiero es aprender y aplicar recibir consejos de usted recomendaciones si es posible informacion. se ve q quiere dar la diferencia si necesita a alguien q le ayude yo estare disponible, q sea un proceso retroalimentario.responda y revisare nuevamente a ver q piensa.
Vaya! gracias por esa información. Encontré ete blog buscando biorremediación en el buscador pero tiene información muy buena que ya estoy leyendo. Me sirvió como punto de partida para una tarea del cole. Gracias
hola me gustaria que me compartiera mas informacion de este tipo de tecnicas biologicas de biorremediacion y fitorremediacion. estoy estudiando la carrera de ing, en procesos ambientales, por lo tanto ya tengo nosion de estos temas, pero me gustaria saber mas, espero su informacion: mi correo es edgarpaul_87@hotmail.com
hola, es bernartd, estudiante del 9 semestre de ing quimica, de verdad estoy muy interesado en el tema de biorremediacion por medoi de bacterias, quisiera obtener mucha ,mas informacion en cuanto a la bacteria q se recomienda para cada tipo de metal pesado, quisiera de verdad esa informacion, ya que seria mi punto de partida para mi tesis de grado, les agarcezco de antemano, bernartd
Hola Bernartfd, lo siento pero esto es un blog de ciencia, no una asesoría. Dado que vas a empezar una tesis de grado empieza por buscar información bibliográfica en la biblioteca. Ese suele ser el principio de toda formación científica, ponerse en antecedentes.
En los artículos que puse tienes referencias por las cuales empezar.
Saludos
Hola,
Soy MMar, doctora en fisiología vegetal y profesora universitaria. Estoy intentando montar una asignatura sobre gestión, inertizacción… de residuos, restauración espacios contaminados…Estoy empezando con esto de la bioremediación y encuentro una cantidad ingente de información. ¿¿Me podéis recomendar algunos artículos o libros interesantes y rigurosos, sobre la bioremediación de suelos contaminados?? Me interesa sobre todo lo último que se haya publicado, sobre todo casos prácticos, aplicaciones recientes, como lo del “Prestige” y la contaminación de la “costa da morte” que, obviamente, ya leí.
Muchas gracias por vuestra ayuda.
Saludos cordiales.
MMar
Muchas gracias.
Hola MMar, bienvenida al blog. Sobre información adicional del Prestige puedes echarle un ojo (si no lo has hecho ya) a los informes del CSIC: http://csicprestige.iim.csic.es/
Sobre biorremediación de suelos hay mucho, para centrar el tema:
1. ¿de qué tipo de contaminante?
2. ¿aspectos teóricos o aplicados?
3. ¿qué agente biorremediador buscar; planta, bacteria, hongo…?
Saludos
Saludos Manuel, el tema de la biorremediación es algo importante en momentos de tanta contaminación, por eso es que tantas personas te proponen intercambio y solicitan tu ayuda.
Soy profesora de Ecología de una Universidad, y doctora en Ciencias agrícolas,me interesa el tema; como he empezado a estudiarlo me gustaría saber si conoces de cultivos con marcada acción fitorremediadora y si puedo encontrar bibliografía al respecto en algún sitio específico.
Hola Sonia, vuelvo a plantearte la misma pregunta. ¿biorremediadora contra qué: metales pesados, compuestos orgánicos tóxicos, exceso de amonio..?. Algunas cepas de Pseudomonas (las no patógenas) se han mostrado como buenas aliadas en tareas de fitorremediación. Pero para poder recomendarte alguna cepa, o literatura me tienes que decir qué contaminante quieres eliminar.
Saludos
hola mi nombre es liliana, soy egresada de ing. ambiental y quiero hacer la tesis biorremediacion, quisiera saber si me puedes recomedar alguna información acerca de cuales son las bacterias q se podrian usar en el caso del arsenico y el mercurio, además informacion sobre biopolimeros apartir d estas, el estudio lo quiero realizar es en aguas contaminadas por la actividad minera.
espero tu respuesta
muchas gracias
liliana (katry6@hotmail.com)
Liliana, puedes usar el PubMed para encontrar literatura: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez.
Usando las palabras clave (bioremediation, arsenic, mercury, bacteria…) tendrás acceso a muchas publicaciones relacionadas con el tema.
Saludos
HOLA
Mi nombre es marisol soy estudiante de bioquimica y quisiera saber mas informacion de la biorremediacion considerada como falsa ( lixiviacion, stripping y sorcion). Espero que me pueda proporciona la informaccion necesaria para realizar un trabajo de investigacion.
Saludos
Gracias
mi nombre es jose antonio, en estos momentos me encuentro cursando mis ultimos años de diversificado, mi proyecto social comunitario trata sobre la contaminacion del medio ambiente, si en algun caso desea compartir conosimientos sobre este tema que nos pertenece a todos por ser un problema que poco a poco se ha convertido en problema de salud publico, seria de gran aprecio… exelente tema…
hola mi nombre es angelica, soy estudiante de ing ambiental quisiera saber si se puede y que tipo de depuracion puedo hacer para los residuos provenientes de los fluidos de perforación base aceite.
Hola, mi nombre es Guillermo, quisiera obtener alguna información sobre los riesgos biologicos que pueden manifestarse durante la preparación y manipulación de las bacterias que son utilizadas en el proceso de biorremediación, tanto en los laboratorios, como en el terreno.
Trabajo en seguridad y salud en el trabajo en la Empresa de Mantenimiento de la Industria Petrolera Cubana.
Gracias por la información brindada.
Que otras plantas trópicales se han usado con efecto promisario en la fitorremediación de suelos contaminados por hidrocarburosdddd
Hola ,soy studiante de ingenieria quimica y estoy buscando algo de remediacion de suelos (en minería) y quisiera que me recominedes bibliogafia acerca de como puedo trabajar pero a nivel de laboratorioo,sobre cual sería el proceso a seguir para tratar suelos mineros contaminados.
tengo un hidroxido de sodio suspension que se contamino con pseudomonas, como puedo eliminar esta contaminacion.
Elmer, es curiosa la contaminación que comentas. Debe de ser que el pH de tu solución no es demasiado alcalina. En fin, puedes optar por calentar la solución por encima de 70ºC (a esa temperatura Pseudomonas no sobrevive) o bien filtrar la solución con un filtro de 0.2 micras de poro, que retiene las bacterias.
cual es el proceso y el producto que se obtiene con la biorremediacion
esta es la primera ves que siento la palabra remediacion y me parecio muy importante
que analisis debo realizar a un suelo en el laboratorio para determinar si es apto para fitorremediaion o si esta realizando fitorremediacion eficientemente
quien pueda solucionar esta duda le agradezco
hola soy samuel estudiante de la carrera de ing ambiental, y necesito articulos cientificos sobre suelos contaminados por metales pesados, hidrocarburos.
Muchas gracias, soy Oscar, estudiante de Ingenieria Agroecologica, y lo que haz escrito resulta perfecto para una investigacion que estoy haciendo, que Dios te bendiga amigo, sigue adelante…..
Hola! muy interesante tu trabajo sin embargo ¿cómo sustentas tu informacion si no pones referencias? acaso ¿puedo confiarme en creer lo que publicas en la red? supongo debes saber que el sustentar tu informacion es fundamental, es algo que no se debe olvidar nunca, muy valiosa tu informacion pero no la contemplaré en mi trabajo que es precisamente sobre biorremediacion de aguas contaminadas con metales pesados ya que no está citada. Ojo, saludos! °°°°°
La exigencia te llevará al exito
Hola Jorge, gracias por tu comentario. Tienes razón, no tiene referencias, ya que no es más que una nota divulgativa. Busca en revistas científicas y en libros y encontrarás esta información ampliada e indexada. Este es sólo un guión. Intentar hacer un trabajo a partir de lo que encuentras en la red es un poco vago, ¿no crees? Lee los artículos oríginales, de los que aprenderás más de lo que puedas ir encontrando en los blogs. Sé exigente también contigo mismo.
Saludos
hola . quisiera saber si me puedes explicar el metodo de biorremediacion de suelos contaminados con radioactividad, usando bacterias, como es el caso de Deinococcus radiodurans, seria de mucha ayuda ya que estoy realizando una presentacion de esto para la U, muy interesante el tema de la biorremediacion. y muy bien explicado tu trabajo saludos
Chistian, usa el PubMed o el Google Scholar, allí encontrarás referencias de artículos con los que preparar tu trabajo.
Saludos
sincedramente que loveris de video
hola mi nombre es Alberto, estudio biotecnología,quisiera saber si puedes decirme de algun artículo que maneje más específicamente la biorremediación con algas?