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Agricultura, agroforestería y zootecnia - Ciencias aplicadas e interdisciplinarias - Minería y extracción | 2016-08-03

Identifican bacteria que reduce impactos nocivos del arsénico

Agencia de Noticias UN | Una evaluación sobre muestras de suelo permitió identificar a Propionibacterium avium cepa P29, un microorganismo nativo de Colombia que podría reducir el impacto negativo del arsénico.

La bacteria P29 tiene la capacidad de convertir el sulfato en sulfuro, que a su vez reacciona con el arsénico para formar sulfuro de arsénico. De esta manera, remedia biológicamente (biorremediación) este elemento tóxico, presente en actividades como minería y agricultura, el cual puede llegar a ser cancerígeno.

Los experimentos fueron realizados con microorganismos aislados de diferentes clases de cultivos de hasta 14 años de antigüedad, entre ellos espárrago, cebolla y calabacín. Se constató que la bacteria P29 tuvo mejor desempeño, al resistir una concentración mínima inhibitoria de hasta 100 (p.p.m -partes por millón-) de arsénico. Es decir, ese fue el nivel de límite de crecimiento del microorganismo por concentración de ese elemento.

La investigación se enmarca dentro de las posibilidades de la biodiversidad del país. Colombia concentra el 10 % de todas las especies animales y vegetales conocidas en el mundo, cuenta con 56.455 especies representadas en 7.432 vertebrados, 15.269 invertebrados (de 300 mil que pueden existir), 30.436 plantas, 1.674 líquenes y 1.644 hongos, según el Sistema de Información de Biodiversidad.

Sin embargo, un grupo de investigadores del área de bioquímica, liderados por el microbiólogo y docente de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), Pedro F. de Brito Brandão, estudia los microorganismos nativos para evaluar su potencialidad biotecnológica en agricultura, industria y medioambiente.

“Cuando aplicamos las bacterias sulfato reductoras, específicamente la cepa P29, observamos que las plántulas de arroz crecieron mejor, incluso con concentración de arsénico en el suelo, que es lo que las priva de su crecimiento”, explica el profesor de Brito Brandão. Además, precisa, hay que continuar con las pruebas para obtener resultados más contundentes.

Precipitar el arsénico

A través de procesos bioquímicos y químicos, la cepa P29 incide en la transformación del arsénico en sulfuro de arsénico, el cual provoca que este metaloide esté menos biodisponible en el medioambiente.

Su presencia en la naturaleza puede ser porque está atrapado en las rocas (en minería), también, por la aplicación de pesticidas o herbicidas (agricultura) en cultivos.

Tras recoger las muestras de suelo, los investigadores identificaron y aislaron los microorganismos en el laboratorio. Para dicho propósito, incubaron las muestras ambientales en condiciones anaerobias (sin oxígeno).

Asimismo, se aislaron inicialmente diez bacterias resistentes a arsénico ante diferentes cantidades del metaloide (en diferentes tubos de ensayo) y finalmente fue identificada la más óptima: Propionibacterium avium.

Dos bacterias sulfato reductoras nativas obtenidas por investigadores de otra universidad y usadas como control mostraron un desempeño parecido a P29 en los ensayos de precipitación, pero siguen siendo evaluadas.

Durante el proceso metabólico de la P29, para la transformación de sulfato en sulfuro, la bacteria se enriquece con una fuente de carbono (como el lactato) y lo transforma en piruvato (compuesto de la célula).

En esta transformación liberan electrones, que a través de un canal de transporte electrónico desemboca en un receptor, en este caso el sulfato que está en el suelo agrícola. Una vez este último recibe los electrones, la presencia de hidrógeno del medio genera la reacción bioquímica para convertirse en sulfuro (H2S).

Si bien el H2S es también una sustancia tóxica, la cuestión es que neutraliza la movilidad del arsénico, metaloide que incluso es más nocivo, por la formación del sulfuro de arsénico. Esta es pues la biorremediación del metaloide.

Con estos hallazgos avanza la dirección de disminuir la contaminación, tanto de suelos agrícolas como de las mismas plantas, que inciden directamente en la seguridad alimentaria y el impacto negativo de la minería en la salud.


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