La naturaleza tiene mecanismos de autorregulaci\u00f3n. Cuando un ecosistema es da\u00f1ado o perturbado por la presencia de cualquier agente f\u00edsico, qu\u00edmico o biol\u00f3gico, \u00e9ste utiliza mecanismos de recuperaci\u00f3n, como bacterias y hongos que pueden degradar a los agentes da\u00f1inos.<\/p>\n
[CyPS-UCM-Grupo de Cat\u00e1lisis y Procesos de Separaci\u00f3n]<\/span><\/p>\n <\/span><\/p>\n La biorremediaci\u00f3n puede definirse como el uso de organismos vivos, componentes celulares y enzimas<\/a> libres, con el fin de realizar una mineralizaci\u00f3n, una transformaci\u00f3n parcial, la humificaci\u00f3n de los residuos o de agentes contaminantes y una alteraci\u00f3n del estado<\/a> redox de \u00a0los metales<\/a>. La biorremediaci\u00f3n usando microorganismos fue inventada por el cient\u00edfico norteamericano George M. Robinson que trabaj\u00f3 como ingeniero de la compa\u00f1\u00eda Santa Mar\u00eda de California en la d\u00e9cada de 1960<\/a> y se dedic\u00f3 a experimentar con una serie de microbios<\/a> en frascos contaminados de petr\u00f3leo<\/a>.<\/p>\n \u00bfEn qu\u00e9 consiste la biorremediaci\u00f3n? La naturaleza tiene mecanismos de autorregulaci\u00f3n. Cuando un ecosistema es da\u00f1ado o perturbado por la presencia de cualquier agente f\u00edsico, qu\u00edmico o biol\u00f3gico, \u00e9ste utiliza mecanismos de recuperaci\u00f3n, como bacterias y hongos y algunas plantas y protistas como las algas que pueden degradar a los agentes da\u00f1inos.<\/p>\n La biorremediaci\u00f3n puede clasificarse en in situ<\/em> o ex situ.<\/em> La primera consiste en tratar el material contaminado en el lugar en que se encuentra sin trasladarlo a otra parte. Algunos ejemplos de estas tecnolog\u00edas consisten en operaciones de compostaje<\/a>, la ventilaci\u00f3n biol\u00f3gica, la filtraci\u00f3n por ra\u00edces o la estimulaci\u00f3n biol\u00f3gica.<\/p>\n En los procesos ex situ<\/em> el material contaminado es trasladado a otro lugar para realizar o completar su descontaminaci\u00f3n. El tratamiento se efect\u00faa en un biorreactor donde se realiza el proceso en forma controlada, es decir se suministran nutrientes, se inoculan los microorganismos deseados, se mantiene una aireaci\u00f3n continua y se controla el pH y la temperatura, en los valores adecuados para el crecimiento de los microorganismos.<\/p>\n La eliminaci\u00f3n de una gran variedad de contaminantes del medio ambiente requiere un conocimiento de la relativa importancia de sus ciclos qu\u00edmicos y redes de regulaci\u00f3n del ciclo del carbono<\/a> en diversos ambientes y para cada compuesto en particular. Con seguridad que esta tecnolog\u00eda se desarrollar\u00e1 aun m\u00e1s en el futuro<\/p>\n El uso de la ingenier\u00eda gen\u00e9tica para crear organismos espec\u00edficamente dise\u00f1ados para la biorremediaci\u00f3n tiene gran potencial. La bacteria Deinococcus radiodurans<\/a> (el organismo m\u00e1s resistente a la radiaci\u00f3n que se conoce) ha sido modificado para que pueda consumir el tolueno<\/a> y los iones de mercurio de desperdicio nuclear altamente radioactivo.<\/p>\n El proceso de biorremediaci\u00f3n puede ser supervisado usando m\u00e9todos como la medici\u00f3n del potencial redox en el suelo o el agua junto con la medici\u00f3n del pH<\/a>, temperatura, contenido de ox\u00edgeno, concentraciones de productos de degradaci\u00f3n (como el anhidrido carb\u00f3nico<\/a>).<\/p>\n Recientemente investigadores de los centros TNO\/Delta Research Institute y la Wageningen University (Holanda), conjuntamente con el Centro Tecnol\u00f3gico de Gesti\u00f3n de Residuos Org\u00e1nicos GIRO\u00a0 (Espa\u00f1a), han demostrado que el nonilfenol se puede degradar en presencia de ox\u00edgeno gracias a la acci\u00f3n de microorganismos que habitan de forma natural en estos ambientes acu\u00e1ticos. Los resultados podr\u00edan ser adaptados para futuras acciones de biorremediaci\u00f3n en emplazamientos contaminados por nonilfenol.<\/p>\n Durante el proceso de depuraci\u00f3n de las aguas residuales que se lleva a cabo en las plantas de tratamiento (EDAR), se producen una serie de reacciones que dan lugar a la aparici\u00f3n de compuestos t\u00f3xicos como el nonilfenol (NP). El nonilfenol proviene de los nonilfenol polietoxilados (NPEO), unos compuestos presentes en los detergentes de uso dom\u00e9stico e industrial. El uso de los NPEO se est\u00e1 restringiendo progresivamente en algunos pa\u00edses, pero todav\u00eda se utiliza mucho en la industria por su eficacia para eliminar grasa, ya que son tensoactivos de amplio uso que se comercializan como mezclas complejas de is\u00f3meros, con una variedad de configuraciones en la cadena hidrocarbonada. La degradaci\u00f3n bacteriana lleva a la eliminaci\u00f3n secuencial con formaci\u00f3n de compuestos con uno (NPEO1) y dos (NPEO2) grupos etoxi, compuestos m\u00e1s t\u00f3xicos y recalcitrantes a la degradaci\u00f3n que los compuestos originales y que se acumulan en ambientes acu\u00e1ticos, donde representan un riesgo sanitario a trav\u00e9s de efectos estrog\u00e9nicos demostrados en peces, aves y mam\u00edferos.<\/p>\n Los contaminantes estrog\u00e9nicos interfieren con el sistema endocrino de los seres vivos, incluido el ser humano. Uno de los efectos visibles de los estr\u00f3genos se ha observado en la fauna marina (feminizaci\u00f3n de peces e invertebrados). As\u00ed pues, hoy d\u00eda es fundamental la investigaci\u00f3n para encontrar estrategias de eliminaci\u00f3n de estos agentes t\u00f3xicos y de sus metabolitos secundarios. \u00a0<\/p>\n Pero la biorremediaci\u00f3n en el agua se ve afectada por la disponibilidad de nutrientes debido a que \u00e9stos generalmente se encuentran en bajas concentraciones, por lo que generalmente es necesario adicionar f\u00f3sforo y nitr\u00f3geno como forma de estimular el crecimiento de los microorganismos que potencialmente degradar\u00e1n los compuestos t\u00f3xicos. Entre los procesos m\u00e1s interesantes, la descomposici\u00f3n microbiana de hidrocarburos es de considerable importancia econ\u00f3mica y ambiental. Una de las principales causas de contaminaci\u00f3n<\/a> del ambiente son los derrames de petr\u00f3leo, tal como ocurri\u00f3 en marzo de 1989 cuando el superpetrolero Exxon Valdez choc\u00f3 con varios icebergs en el estrecho del Pr\u00edncipe Guillermo en Alaska, derramando 11 millones de galones de petr\u00f3leo<\/a> en el agua<\/a> ocasionando un impacto ecol\u00f3gico inimaginable cuyo gasto de limpieza se estim\u00f3 en 1500 millones de d\u00f3lares.<\/p>\n Los hidrocarburos var\u00edan en su habilidad de ser degradados y sus derrames en el agua tienden a formar l\u00e1minas en la superficie en donde el viento y el oleaje crean microsc\u00f3picas emulsiones. Esto permite que los microorganismos predominantemente bacterias<\/a> (pseudomonas, corinebacterias y micobacterias), algunas levaduras y hasta algas verdes tengan una mayor superficie de contacto con la part\u00edcula, facilitando el acceso a la misma y permitiendo su degradaci\u00f3n.<\/p>\n En los derrames, la fracci\u00f3n de hidrocarburo m\u00e1s vol\u00e1til se evapora con facilidad dejando que diversos grupos<\/a> de microorganismos oxiden los componentes alif\u00e1ticos y arom\u00e1ticos. Algunas fracciones, como los hidrocarburos de cadena ramificada y los polic\u00edclicos, permanecen mucho m\u00e1s tiempo<\/a> en el ambiente principalmente si llegan a zonas anaerobias ocasionando perjuicios a largo plazo.<\/p>\n Los hidrocarburos arom\u00e1ticos polinucleares (HAPs) consistentes en dos o m\u00e1s anillos benc\u00e9nicos constituyen un grupo<\/a> de contaminantes considerados de estudio prioritario debido a sus propiedades mutag\u00e9nicas, t\u00f3xicas y cancer<\/a>\u00edgenas.<\/p>\n No todos los contaminantes son f\u00e1ciles de biorremediar por medio de microorganismos. Por ejemplo, los metales pesados como el cadmio<\/a> y el plomo<\/a> y el mercurio<\/a> no son absorbidos o capturados por estos organismos. La incorporaci\u00f3n de algunos de estos metales dentro de la cadena alimentaria (bioacumulaci\u00f3n<\/a>) agrava el problema. Se puede usar la remediaci\u00f3n por medio de plantas o fitorremediaci\u00f3n. Es muy \u00fatil en estos casos porque es posible usar plantas transg\u00e9nicas que concentren estas toxinas en sus partes a\u00e9reas (sobre la tierra), las cuales pueden ser cosechadas y eliminadas. Los metales pesados obtenidos de esta cosecha pueden ser concentrados aun m\u00e1s por incineraci\u00f3n para ser desechados o bien reciclados para usos industriales.<\/p>\n Otro tipo de compuestos susceptibles de biorremediaci\u00f3n son los xenobi\u00f3ticos, sintetizados por s\u00edntesis<\/a> qu\u00edmica<\/a> con fines industriales o agr\u00edcolas. Algunos de los xenobi\u00f3ticos m\u00e1s conocidos son los plaguicidas entre los que se incluyen herbicidas, insecticidas, funguicidas, etc. Algunas de estas sustancias pueden actuar como donadores de electrones o como fuente de carbono para ciertos microorganismos.<\/p>\n Estos compuestos tienen diferencias en la persistencia en el ambiente ya que depende de varios factores ambientales como la temperatura, el pH, la aireaci\u00f3n y el contenido de sustancias org\u00e1nicas del suelo. Por ejemplo algunos de los insecticidas clorados pueden persistir m\u00e1s de 10 a\u00f1os.<\/p>\n Esperemos que las nuevas tecnolog\u00edas permitan la degradaci\u00f3n adecuada de los contaminantes que se generan en la actualidad.\u00a0<\/span><\/p>\n La biorremediaci\u00f3n puede definirse como el uso de organismos vivos, componentes celulares y <\/span>enzimas<\/span><\/span><\/a> libres, con el fin de realizar una mineralizaci\u00f3n, una transformaci\u00f3n parcial, la humificaci\u00f3n de los residuos o de agentes contaminantes y una alteraci\u00f3n del <\/span>estado<\/span><\/span><\/a> redox de \u00a0<\/span>los <\/span>metales<\/span><\/span><\/a>. La biorremediaci\u00f3n usando microorganismos fue inventada por el cient\u00edfico norteamericano George M. 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Algunos ejemplos de estas tecnolog\u00edas consisten en operaciones de <\/span>compostaje<\/span><\/span><\/a>, la ventilaci\u00f3n biol\u00f3gica, la filtraci\u00f3n por ra\u00edces o la estimulaci\u00f3n biol\u00f3gica.<\/span><\/span><\/p>\n En los procesos ex situ<\/em> el material contaminado es trasladado a otro lugar para realizar o completar su descontaminaci\u00f3n. El tratamiento se efect\u00faa en un biorreactor donde se realiza el proceso en forma controlada, es decir se suministran nutrientes, se inoculan los microorganismos deseados, se mantiene una aireaci\u00f3n continua y se controla el pH y la temperatura, en los valores adecuados para el crecimiento de los microorganismos.<\/span><\/span><\/p>\n La eliminaci\u00f3n de una gran variedad de contaminantes del medio ambiente requiere un conocimiento de la relativa importancia de sus ciclos qu\u00edmicos y redes de regulaci\u00f3n del <\/span>ciclo del carbono<\/span><\/span><\/a> en diversos ambientes y para cada compuesto en particular. Con seguridad que esta tecnolog\u00eda se desarrollar\u00e1 aun m\u00e1s en el futuro<\/span><\/span><\/p>\n El uso de la ingenier\u00eda gen\u00e9tica para crear organismos espec\u00edficamente dise\u00f1ados para la biorremediaci\u00f3n tiene gran potencial. 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Los resultados podr\u00edan ser adaptados para futuras acciones de biorremediaci\u00f3n en emplazamientos contaminados por nonilfenol.<\/span><\/span><\/p>\n Durante el proceso de depuraci\u00f3n de las aguas residuales que se lleva a cabo en las plantas de tratamiento (EDAR), se producen una serie de reacciones que dan lugar a la aparici\u00f3n de compuestos t\u00f3xicos como el nonilfenol (NP). El nonilfenol proviene de los nonilfenol polietoxilados (NPEO), unos compuestos presentes en los detergentes de uso dom\u00e9stico e industrial. El uso de los NPEO se est\u00e1 restringiendo progresivamente en algunos pa\u00edses, pero todav\u00eda se utiliza mucho en la industria por su eficacia para eliminar grasa, ya que son tensoactivos de amplio uso que se comercializan como mezclas complejas de is\u00f3meros, con una variedad de configuraciones en la cadena hidrocarbonada. 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Una de las principales causas de <\/span>contaminaci\u00f3n<\/span><\/span><\/a> del ambiente son los derrames de petr\u00f3leo, tal como ocurri\u00f3 en marzo de 1989 cuando el superpetrolero Exxon Valdez choc\u00f3 con varios icebergs en el estrecho del Pr\u00edncipe Guillermo en Alaska, derramando 11 millones de galones de <\/span>petr\u00f3leo<\/span><\/span><\/a> en <\/span>el agua<\/span><\/span><\/a> ocasionando un impacto ecol\u00f3gico inimaginable cuyo gasto de limpieza se estim\u00f3 en 1500 millones de d\u00f3lares. <\/span><\/span><\/p>\n Los hidrocarburos var\u00edan en su habilidad de ser degradados y sus derrames en el agua tienden a formar l\u00e1minas en la superficie en donde el viento y el oleaje crean microsc\u00f3picas emulsiones. Esto permite que los microorganismos predominantemente <\/span>bacterias<\/span><\/span><\/a> (pseudomonas, corinebacterias y micobacterias), algunas levaduras y hasta algas verdes tengan una mayor superficie de contacto con la part\u00edcula, facilitando el acceso a la misma y permitiendo su degradaci\u00f3n.<\/span><\/span><\/p>\n En los derrames, la fracci\u00f3n de hidrocarburo m\u00e1s vol\u00e1til se evapora con facilidad dejando que diversos <\/span>grupos<\/span><\/span><\/a> de microorganismos oxiden los componentes alif\u00e1ticos y arom\u00e1ticos. Algunas fracciones, como los hidrocarburos de cadena ramificada y los polic\u00edclicos, permanecen mucho m\u00e1s <\/span>tiempo<\/span><\/span><\/a> en el ambiente principalmente si llegan a zonas anaerobias ocasionando perjuicios a largo plazo.<\/span><\/span><\/p>\n <\/a>Los hidrocarburos arom\u00e1ticos polinucleares (HAPs) consistentes en dos o m\u00e1s anillos benc\u00e9nicos constituyen un <\/span>grupo<\/span><\/span><\/a> de contaminantes considerados de estudio prioritario debido a sus propiedades mutag\u00e9nicas, t\u00f3xicas y <\/span>cancer<\/span><\/span><\/a>\u00edgenas. <\/span><\/span><\/p>\n No todos los contaminantes son f\u00e1ciles de biorremediar por medio de microorganismos. Por ejemplo, los metales pesados como el <\/span>cadmio<\/span><\/span><\/a> y el <\/span>plomo<\/span><\/span><\/a> y el <\/span>mercurio<\/span><\/span><\/a> no son absorbidos o capturados por estos organismos. La incorporaci\u00f3n de algunos de estos metales dentro de la cadena alimentaria (<\/span>bioacumulaci\u00f3n<\/span><\/span><\/a>) agrava el problema. Se puede usar la remediaci\u00f3n por medio de plantas o fitorremediaci\u00f3n. Es muy \u00fatil en estos casos porque es posible usar plantas transg\u00e9nicas que concentren estas toxinas en sus partes a\u00e9reas (sobre la tierra), las cuales pueden ser cosechadas y eliminadas. Los metales pesados obtenidos de esta cosecha pueden ser concentrados aun m\u00e1s por incineraci\u00f3n para ser desechados o bien reciclados para usos industriales.<\/span><\/span><\/p>\n Otro tipo de compuestos susceptibles de biorremediaci\u00f3n son los xenobi\u00f3ticos, sintetizados por <\/span>s\u00edntesis<\/span><\/span><\/a> <\/span>qu\u00edmica<\/span><\/span><\/a> con fines industriales o agr\u00edcolas. Algunos de los xenobi\u00f3ticos m\u00e1s conocidos son los plaguicidas entre los que se incluyen herbicidas, insecticidas, funguicidas, etc. Algunas de estas sustancias pueden actuar como donadores de electrones o como fuente de carbono para ciertos microorganismos.<\/span><\/span><\/p>\n Estos compuestos tienen diferencias en la persistencia en el ambiente ya que depende de varios factores ambientales como la temperatura, el pH, la aireaci\u00f3n y el contenido de sustancias org\u00e1nicas del suelo. Por ejemplo algunos de los insecticidas clorados pueden persistir m\u00e1s de 10 a\u00f1os.<\/span><\/span><\/p>\n Esperemos que las nuevas tecnolog\u00edas permitan la degradaci\u00f3n adecuada de los contaminantes que se generan en la actualidad.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" La naturaleza tiene mecanismos de autorregulaci\u00f3n. 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