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CIENTÍFICOS DEL CSIC ESTUDIAN EL USO DE BACTERIAS Y PLANTAS PARA FAVORECER LA BIODEGRADACIÓN DE CONTAMINANTES


04 de mayo de 2009

Fuente: AndaluciaInvestiga.com – J. García Orta

 

La actividad humana, especialmente la industrial, afecta al medio ambiente. No se trata sólo de la emisión de CO2 a la atmósfera. En ocasiones se producen accidentes que alteran las condiciones naturales del entorno y sobre los que es necesario actuar. En estos casos la biorremediación es el mejor aliado, es decir, procesos que se valen de la naturaleza para sanar a la propia naturaleza. Bacterias y hongos atacan al contaminante iniciando su biodegradación, aunque a veces se llega a un tope a partir del cual es difícil continuar. Es entonces cuando se habla de biodisponibilidad, materia en la que trabaja desde hace más diez años el científico José Julio Ortega, junto a su equipo de investigadores del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS), centro adscrito al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

 

El investigador del IRNAS, José Julio Ortega, en su laboratorio«La biodisponibilidad no es más que la accesibilidad del contaminante para el microorganismo capaz de degradarlo. “Aunque ambos están presentes y la degradación es potencialmente posible, si los analizas a nivel microscópico ves que no pueden encontrarse”, explica el responsable del grupo. Puede ser el caso, por ejemplo, en el que exista una fuerte absorción del suelo, de forma que los contaminantes están inmovilizados impidiendo el acceso de los microorganismos. No obstante, el riesgo permanece, dado que los contaminantes pueden aún exhibir sus efectos tóxicos a través de otros mecanismos.

“Son muchos los contextos en los que las bacterias no llegan a los contaminantes, pese a que éstas estén activas. De este modo, la biodegradación se produce de manera muy lenta, pudiendo pasar decenas de años para que se dé de forma completa”, señala el investigador. Ante estas situaciones, es necesario dar un pequeño impulso a los microorganismos haciendo uso de técnicas biológicas o químicas.

Tras una larga trayectoria en esta temática, José Julio Ortega dirige actualmente un proyecto del Plan Nacional financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, mediante el cual pretenden realizar una prospección de distintos elementos biológicos que puedan favorecer la biodisponibilidad.

En concreto, estos investigadores del IRNAS están trabajando con elementos microbianos y de origen vegetal aplicados a la biodegradación de los Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (PAH, en sus siglas en inglés). Estos hidrocarburos están de forma natural en el petróleo o en contaminantes del tipo creosota (destilado del alquitrán).

Microbios y plantas

“Hay multitud de situaciones ambientales en las que vamos a tener contaminación aguda por PAH, especialmente en entornos como los polos industriales o las refinerías de todo tipo, y para ello es posible aplicar la biorremediación” afirma el investigador.

(A) Emulsificación de los contaminantes mediante biosurfactantes de origen microbiano o vegetal. (B) Movilización quimiotácticaLa propuesta de trabajo que realiza este grupo desde un punto de vista microbiano, pasa por el estudio de dos técnicas principales (Figura 1). La primera sería la aplicación de biosurfactantes, un tipo de detergente que, producido de manera natural por los microorganismos, se presenta como útil en casos de fuerte absorción.

Otra herramienta que se está estudiando es la quimiotaxis, un fenómeno que permite a las bacterias detectar, dentro de la gran masa de suelo, sitios en los que pueden tener más contaminantes, de forma que pueden dirigir sus movimientos.

En lo que respecta a los elementos de origen vegetal, José Julio Ortega está dirigiendo la investigación, junto con el equipo del Dr. Manuel Cantos de Biotecnología Vegetal del IRNAS, hacia el estudio de elementos producidos por las raíces y que pueden ser útiles para mejorar la biodisponibilidad, de forma que actúen como bioestimulantes para los microorganismos del suelo.

“Las plantas segregan una gran cantidad de sustancias de las que se derivan multitud de efectos en el suelo, algunos de los cuales nos pueden servir en biorremediación” apunta el científico, quien añade que “lo que queremos ver es si componentes de esas raíces o sus exudados, por ejemplo, solubilizan los contaminantes, haciéndolos más accesibles a los microorganismos que están en su entorno”.

Actualmente se está iniciando un ensayo de invernadero en el que se van a plantar en suelos contaminados algunas especies vegetales para ver qué efecto tienen sobre los contaminantes. No obstante, también tienen abierta la posibilidad de obtener, a través de cultivos in vitro, exudados de las raíces que sean útiles para complementar alguna de las herramientas actuales.

En este sentido, el equipo de José Julio Ortega ya ha publicado en 2008 un artículo en la revista Environmental Science & Technology, en los que explican cómo sustancias quimioefectoras que están presentes en los exudados de las raíces, “han servido para mejorar enormemente el transporte de bacterias quimiotácticas en el suelo”.

Para este estudio específico, sin embargo, no se han utilizado directamente exudados de raíces sino sustancias que se sabe que están en ellos, “aunque ahora estamos haciendo uso de los exudados y hemos visto que tiene un claro efecto positivo”, afirma el científico.

 

Acceda aquí al resumen del artículo publicado en Environmental Science & Technology

 

Descargue aquí la imagen de esta noticia

El investigador del IRNAS, José Julio Ortega, en su laboratorio

 

Más información:

José Julio Ortega Calvo

Dpto. Agroquímica y Conservación de Suelo

Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla

Tlf: 954 62 47 11 (extensión 171)

Email: jjortega@irnase.csic.es


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