Descubren levaduras capaces de ser utilizadas en procesos de biorremediación
Provienen de los ambientes acuáticos ácidos del Río Agrio y el Lago Caviahue, en Neuquén. Podrían usarse para limpiar efluentes y ambientes contaminados con metales pesados.
Provienen de los ambientes acuáticos ácidos del Río Agrio y el Lago Caviahue, en Neuquén. Podrían usarse para limpiar efluentes y ambientes contaminados con metales pesados.
El equipo dirigido por Maria Rosa Giraudo de van Broock, investigadora principal del CONICET en el Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente (INIBIOMA, CONICET-UNCo), encontró una especie de levadura autóctona de la Patagonia capaz de acumular metales en entornos altamente acidificados. Los estudios realizados dieron lugar a una Tesis Doctoral en Bioquímica del Lic. Gabriel Russo: “Levaduras de ambientes acuáticos ácidos del Parque Provincial Caviahue-Copahue. Estudios básicos y aplicados”.
Los ambientes acuáticos ácidos poseen metales disueltos en concentraciones elevadas que resultan tóxicos para plantas y animales. Algunos microorganismos están adaptados a este entorno gracias a sus características metabólicas y presentan una elevada tolerancia a distintos metales, por lo que serían buenos candidatos para utilizar en procesos de remediación de suelos ácidos contaminados con estas sustancias.
A partir del año 2004 el grupo de Giraudo comenzó a analizar la biodiversidad presente en el Río Agrio y el Lago Caviahue. El río, que nace en el Volcán Copahue y al llegar a la meseta forma el Lago Caviahue, tiene un gradiente de pH único: en la naciente los valores oscilan entre 0,5 y 1 –extremadamente ácido– y a lo largo de su curso el pH aumenta gradualmente hasta neutralizarse (pH 7), aproximadamente 40 Km. río abajo.
Durante los relevamientos identificaron levaduras autóctonas del ambiente. En total se aislaron 32 especies, agrupadas en nueve géneros que fueron ordenados según su grado de adaptación y tolerancia a seis metales –cadmio, cobalto, cobre, litio, níquel y zinc– y se midió su capacidad para acumularlos, explicó Diego Libkind, investigador adjunto de CONICET.
Los resultados obtenidos muestran una clara disminución en la concentración de metal en varios casos, hecho que resulta alentador ya que hasta el momento los medios acidificados no eran recomendados para procesos de biorremediación.
“Como en los medios ácidos los metales no precipitan, la disminución en la concentración de los mismos sólo pudo deberse a una captura o transformación por parte de la biomasa de las levaduras. Una cepa de la especie nueva Cryptococcus agrionensis (descripta por el grupo) fue capaz de captar 15,8 mg de cobre por gramo de levadura. Cryptococcus sp. 2 retuvo 36,25 mg de níquel y 62,28 mg de zinc por gramo, mientras que Lecythophora sp. fue capaz de remover 67,11 mg de zinc por gramo de levadura”, enumera Gabriel Russo, doctorando participante del proyecto.
Aplicaciones industriales y biorremediación
En las zonas urbanas la acumulación de desechos genera la dispersión de gran diversidad de compuestos, que se filtran hacia las aguas subterráneas. Algunas actividades industriales –como la industria minera y las curtiembres de cueros, etc.– contaminan el medio ambiente con metales pesados como cobre, zinc, plomo, cadmio, cromo, níquel, mercurio, cobalto, plata y oro, por lo que el rol de los microorganismos es fundamental en los ciclos biogeoquímicos de los metales y su utilización en biorremediación.
“Las levaduras estudiadas podrían usarse en el tratamiento de efluentes contaminados con metales como cobre, níquel y zinc, que tienen además un efecto acumulativo en el ambiente, ya que ingresan a la red trófica y algunos animales lo almacenan”, explica Gabriel Russo, y agrega que “los métodos químicos tradicionales son sólo efectivos para altas concentraciones de metales, pero no a bajas, por lo que el uso de estas levaduras podría ser un complemento que mejore el tratamiento disponible”.
La remediación se basa en el uso de procesos de degradación químicos o biológicos para eliminar sustancias contaminantes que puedan comprometer seriamente el uso de recursos como el agua para consumo humano. El estudio en profundidad de las interacciones entre microorganismos y metales es fundamental para desarrollar métodos de remoción, recuperación o detoxificación de metales pesados y radionucleidos, es decir, elementos químicos con configuración inestable que al desintegrarse emiten radiación.
“Los proyectos de biorremediación de bajo costo, alta eficiencia y diseñados para el tratamiento de problemas específicos son importantes para la sociedad ya que aportarían soluciones concretas y alcanzables en términos locales para la remediación de aquellas contaminaciones que inevitablemente provocan un serio impacto ambiental, con consecuencias no sólo para el ecosistema, sino además para la sociedad en su conjunto”, comenta Edgardo Donati, investigador del CONICET experto en biorremediación.
Además, esta línea de investigación puede tener otras aplicaciones como el uso de levaduras en procesos de biolixiviación, donde se usan estos microorganismos para recuperar metales como oro y cobre.
El equipo dirigido por Maria Rosa Giraudo de van Broock, investigadora principal del CONICET en el Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente (INIBIOMA, CONICET-UNCo), encontró una especie de levadura autóctona de la Patagonia capaz de acumular metales en entornos altamente acidificados. Los estudios realizados dieron lugar a una Tesis Doctoral en Bioquímica del Lic. Gabriel Russo: “Levaduras de ambientes acuáticos ácidos del Parque Provincial Caviahue-Copahue. Estudios básicos y aplicados”.
Los ambientes acuáticos ácidos poseen metales disueltos en concentraciones elevadas que resultan tóxicos para plantas y animales. Algunos microorganismos están adaptados a este entorno gracias a sus características metabólicas y presentan una elevada tolerancia a distintos metales, por lo que serían buenos candidatos para utilizar en procesos de remediación de suelos ácidos contaminados con estas sustancias.
A partir del año 2004 el grupo de Giraudo comenzó a analizar la biodiversidad presente en el Río Agrio y el Lago Caviahue. El río, que nace en el Volcán Copahue y al llegar a la meseta forma el Lago Caviahue, tiene un gradiente de pH único: en la naciente los valores oscilan entre 0,5 y 1 –extremadamente ácido– y a lo largo de su curso el pH aumenta gradualmente hasta neutralizarse (pH 7), aproximadamente 40 Km. río abajo.
Durante los relevamientos identificaron levaduras autóctonas del ambiente. En total se aislaron 32 especies, agrupadas en nueve géneros que fueron ordenados según su grado de adaptación y tolerancia a seis metales –cadmio, cobalto, cobre, litio, níquel y zinc– y se midió su capacidad para acumularlos, explicó Diego Libkind, investigador adjunto de CONICET.
Los resultados obtenidos muestran una clara disminución en la concentración de metal en varios casos, hecho que resulta alentador ya que hasta el momento los medios acidificados no eran recomendados para procesos de biorremediación.
“Como en los medios ácidos los metales no precipitan, la disminución en la concentración de los mismos sólo pudo deberse a una captura o transformación por parte de la biomasa de las levaduras. Una cepa de la especie nueva Cryptococcus agrionensis (descripta por el grupo) fue capaz de captar 15,8 mg de cobre por gramo de levadura. Cryptococcus sp. 2 retuvo 36,25 mg de níquel y 62,28 mg de zinc por gramo, mientras que Lecythophora sp. fue capaz de remover 67,11 mg de zinc por gramo de levadura”, enumera Gabriel Russo, doctorando participante del proyecto.
Aplicaciones industriales y biorremediación
En las zonas urbanas la acumulación de desechos genera la dispersión de gran diversidad de compuestos, que se filtran hacia las aguas subterráneas. Algunas actividades industriales –como la industria minera y las curtiembres de cueros, etc.– contaminan el medio ambiente con metales pesados como cobre, zinc, plomo, cadmio, cromo, níquel, mercurio, cobalto, plata y oro, por lo que el rol de los microorganismos es fundamental en los ciclos biogeoquímicos de los metales y su utilización en biorremediación.
“Las levaduras estudiadas podrían usarse en el tratamiento de efluentes contaminados con metales como cobre, níquel y zinc, que tienen además un efecto acumulativo en el ambiente, ya que ingresan a la red trófica y algunos animales lo almacenan”, explica Gabriel Russo, y agrega que “los métodos químicos tradicionales son sólo efectivos para altas concentraciones de metales, pero no a bajas, por lo que el uso de estas levaduras podría ser un complemento que mejore el tratamiento disponible”.
La remediación se basa en el uso de procesos de degradación químicos o biológicos para eliminar sustancias contaminantes que puedan comprometer seriamente el uso de recursos como el agua para consumo humano. El estudio en profundidad de las interacciones entre microorganismos y metales es fundamental para desarrollar métodos de remoción, recuperación o detoxificación de metales pesados y radionucleidos, es decir, elementos químicos con configuración inestable que al desintegrarse emiten radiación.
“Los proyectos de biorremediación de bajo costo, alta eficiencia y diseñados para el tratamiento de problemas específicos son importantes para la sociedad ya que aportarían soluciones concretas y alcanzables en términos locales para la remediación de aquellas contaminaciones que inevitablemente provocan un serio impacto ambiental, con consecuencias no sólo para el ecosistema, sino además para la sociedad en su conjunto”, comenta Edgardo Donati, investigador del CONICET experto en biorremediación.
Además, esta línea de investigación puede tener otras aplicaciones como el uso de levaduras en procesos de biolixiviación, donde se usan estos microorganismos para recuperar metales como oro y cobre.
