BIOTECNOLOGIA Fitorremediación Y Biorremediación

Biotecnología

FITORREMEDIACIÓN

Oscar Carrizo

Biorremediación

En el mundo constantemente están sucediendo acontecimientos de impacto negativo sobre el medio ambiente, incluso en el entorno directo, generados por un gran abanico de agentes contaminantes que son liberados al ambiente. El problema principal de estos compuestos es que son resistentes a la biodegradación, por lo cual se acumulan y persisten en el ambiente y lo perjudican tanto como a los seres vivos, entre ellos el ser humano.

Para contrarrestar los efectos de los contaminantes, se comenzó a utilizar una práctica llamada biorremediación y hace referencia a la aplicación de estrategias físico-químicas para evitar el daño y la contaminación en suelos. También es posible aplicar estrategias de remediación que fuesen biológicas, basadas esencialmente en la observación de la capacidad de los microorganismos de degradar en forma natural ciertos compuestos contaminantes.

La biorremediación surge como una rama de la biotecnología que busca resolver los problemas de contaminación mediante el uso de seres vivos (microorganismos y plantas) capaces de degradar compuestos que provocan desequilibrio en el medio ambiente, ya sea suelo, sedimento, fango o mar.

Tipos de biorremediación

Fitorremediación

La fitorremediación es un proceso que tiene por objeto descontaminar los suelos valiéndose de especies vegetales capaces de extraer, metabolizar y acumular las sustancias tóxicas presentes en el ambiente edáfico. Para ello, suelen emplearse diferentes especies, con probada capacidad para sanear aguas y suelos contaminados, modalidad que gradualmente está consolidándose en forma creciente.

Hasta ahora, se han identificado unas 400 plantas con distintos grados de eficiencia en la acumulación de sustancias toxicas, las cuales han tenido éxito en la remoción de metales pesados provenientes de la actividad minera.

Es importante reconocer que la fitorremediación ofrece ventajas adicionales a la limpieza de suelos y mantos freáticos al emplear alguno de los siguientes mecanismos:

Incremento de la actividad y población microbiana en el subsuelo, que eleva la cantidad de carbón orgánico.

Mejoras en la aeración del suelo por la liberación de oxígeno por las raíces.

Retardación del movimiento e intercepción de compuestos orgánicos y algunos metales.

Estimulación de las transformaciones de compuestos tóxicos a compuestos de menor toxicidad.

Captación de hidrocarburos volátiles por las hojas, que sirven de “tapadera” a los lugares contaminados.

El limitante de esta tecnología es el transporte de los contaminantes desde la superficie externa hacia el interior de la planta.

Tres factores son los que controlan la cantidad de contaminante (orgánico) que la raíz puede tomar:

• propiedades del compuesto;

• condiciones ambientales, y

• características de la especie de planta.

Sobre éste último punto, los avances biotecnológicos posibilitan mejorar genéticamente a las plantas fitorremediadoras para que sean capaces de crecer en ambientes contaminados con uno o varios metales y sustancias peligrosas para la subsistencia de la vida.

Una planta bioconcentradora limpia a través de diversos mecanismos, por los cuales determinados vegetales pueden sustraer del medio e incorporar cationes pesados o hidrocarburos de medios contaminados. La mayoría de ellos involucran complejos enzimáticos como los de metalotioneínas, que se combinan químicamente con los tóxicos y eventualmente los degradan. Por ejemplo, pueden cambiar el estado de oxidación de un catión, llevándolo a una forma menos tóxica.

En general, las plantas fitoconcentradoras captan especies tóxicas a través de las raíces, y en cooperación con microorganismos del suelo (microflora). Una vez en el interior del vegetal, el tóxico o xenobiótico ingresado es metabolizado, siendo transportado a depósitos situados en el tallo y las hojas. Este proceso es guiado por genes de transporte específicos, y tiene lugar sin alterar el ciclo vital del vegetal.

Una vez concluido el tratamiento de limpieza de un suelo, se deben tener previstos sistemas de disposición final de los residuos de las plantas tratadas. Éstos suelen incluir, para volúmenes reducidos de vegetales, la combustión, y el reciclado/ recuperación de metales de las ceniza.

Este sistema de descontaminación y de control de contaminantes en diversos ambientes mediante el empleo de plantas (fitorremediación) implica una biotecnología capaz de degradar, acumular, extraer e inmovilizar los contaminantes del suelo, aguas superficiales y subterráneas. Es una técnica efectiva, de bajo coste y presenta un impacto ambiental mínimo o nulo respecto a otros métodos de descontaminación físicos y químicos.

Podría definírsela como la capacidad de ciertas plantas (terrestres, acuáticas, leñosas, etc.) y los cultivos in vitro derivados de ellas con el fin de remover, contener o transformar productos contaminantes del entorno.

Las bases conceptuales de la fitorremediación provienen de la identificación de plantas que hiperacumulan metales. Existen vegetales que tienen esta capacidad intrínseca pero también pueden obtenerse plantas con estas cualidades por medio de técnicas propias de la Ingeniería Genética.

Limitantes

Es un método apropiado para descontaminar superficies grandes o para finalizar la descontaminación de áreas restringidas en plazos largos. Sin embargo, es preciso considerar que el proceso se limita a la profundidad de penetración de las raíces o aguas poco profundas.

Asimismo, la fitotoxicidad también es un factor limitante en áreas fuertemente contaminadas y como los tiempos del proceso pueden ser muy prolongados, y además la biodisponibilidad de los compuestos o metales es un factor limitante de la captación, es necesario comprender mejor la naturaleza de los productos de degradación (fitodegradación).

Ejemplos en laboratorio y en campo se han llevado a cabo tanto en nuestro país como en el exterior, tales como:

a) Estudio con plantas silvestres de girasol, geranio y mostaza de la

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