Revista de Divulgación Científico-Tecnológica del Gobierno del Estado de Morelos

Microorganismos vs contaminación

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El desarrollo del microscopio abrió la puerta para el descubrimiento del maravilloso mundo de los microorganismos, seres diminutos, con tamaños inferiores a una milésima parte de un milímetro, que habitan en todos los rincones de nuestro planeta. En el siglo XVII, gracias a las primeras descripciones de bacterias, levaduras y protozoarios realizadas por Anton Von Leeuwenhoek en Holanda se inició el estudio de los microorganismos, permitiendo el surgimiento de una nueva rama de la biología denominada Microbiología.

En un principio las investigaciones microbiológicas se evocaron a la búsqueda e identificación de microorganismos causales de enfermedades en animales, y posteriormente en humanos, con los importantes descubrimientos de Louis Pasteur en Francia y Robert Koch en Alemania durante el siglo XIX.

Sin embargo, en la actualidad, sabemos que los microorganismos no solo son causantes de enfermedades, sino que también juegan a la vez papeles ecológicos fundamentales para nuestro planeta, como la transformación y reciclado de la materia orgánica, la movilización de elementos como el carbono, el nitrógeno, el fósforo, el hierro y el azufre a través de los ciclos biogeoquímicos y en la eliminación de sustancias que contaminan el agua y el suelo. Por lo que se les considera como herramientas biológicas útiles para la restauración de sitios impactados negativamente por las actividades humanas.

En la actualidad las actividades humanas, domésticas, agrícolas, extractivas, industriales, entre otras, causan una enorme presión sobre los sistemas naturales, debido a que liberan al ambiente una gran cantidad de sustancias que afectan su correcto funcionamiento, a este fenómeno se le denomina contaminación ambiental.

La lista de agentes químicos contaminantes es enorme, pero podemos mencionar a diferentes derivados del petróleo, colorantes industriales, agroquímicos como fertilizantes y plaguicidas, así como los metales pesados, que son explotados por las actividades mineras, debido a su alta toxicidad y persistencia ambiental.

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La presencia de concentraciones elevadas de estas sustancias en el ambiente, amenaza la salud de los ecosistemas, disminuyen la biodiversidad y constituyen un riesgo de salud para las poblaciones humanas, por lo que se requiere de estrategias eficientes que permitan la restauración del ambiente.

La biorremediación, es un proceso que utiliza a los microorganismos, como las bacterias, hongos, algas o plantas, para retornar un ambiente alterado por contaminantes a su condición original. Se ha propuesto como una de las estrategias más prometedoras en la lucha contra la contaminación, debido a que es una tecnología eficiente, económica y amigable con el ambiente.

Los enfoques de biorremediación ambiental requieren del aislamiento, identificación y caracterización de microorganismos con la capacidad de biodegradar sustancias contaminantes de forma eficiente (cepas en cultivo puro), o conjuntar las capacidades metabólicas de diferentes microorganismos para la degradación de contaminantes (consorcios microbianos).

Los sitios idóneos para la búsqueda de estos microorganismos, son los mismos sitios contaminados a remediar, en estos lugares mediante estrategias microbiológicas de muestreo, y su posterior cultivo en el laboratorio, es posible identificar y caracterizar microorganismos con gran potencial de aplicación para la biorremediación de sitios contaminados (Figura 1), uno de los principales objetivos de la Microbiología Ambiental.

Recientemente las tecnologías OMICAS como la genómica (genes), la transcriptómica (ARNm), la proteómica (proteínas) y la metabolómica (compuestos químicos), están cobrando gran relevancia en el área de la biorremediación, debido a que gracias a estos estudios es posible, identificar genes y proteínas que permiten eliminar a los contaminantes del ambiente, así como las rutas químicas y los productos derivados de su proceso de degradación. La información generada a través de estos estudios permite aumentar el conocimiento y potencial de los microorganismos propuestos para procesos de biorremediación.

Desde su creación, el Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Centro de Investigación en Biotecnología de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM) se ha dedicado a la búsqueda de microorganismos, principalmente bacterias, capaces de eliminar sustancias tóxicas, que causan graves problemas de contaminación ambiental a nivel del agua y suelo, principalmente plaguicidas de diferentes tipos, así como metales pesados como el cadmio y el plomo, entre otros.

Bacterias del género Burhkolderia spp., han sido aisladas por nuestro grupo de trabajo en suelos agrícolas de Morelos, con reportes del uso prolongado de diferentes plaguicidas. Estos microorganismos han demostrado gran capacidad para la degradación eficiente del plaguicida paratión metílico, catalogado por la Organización Mundial de la Salud como uno de los más peligrosos para la salud humana y causante de graves problemas de contaminación ambiental.

Gracias a la información generada a través de estudios OMICOS, es posible entender con mejor detalle el gran potencial para la biorremediación que presentan estas bacterias. Por otro lado, mediante el muestreo en suelos impactados por actividades mineras de Morelos, se han aislado bacterias del género Bacillus spp., con la capacidad de remover metales pesados como Cd y Pb del agua, con eficiencias superiores al 80%.

Estos estudios son solo un ejemplo del potencial de la microbiología ambiental para el estudio de la gran diversidad microbiana, principalmente la que habita en sitios contaminados por las actividades humanas, permitiendo identificar y caracterizar microorganismos con gran potencial para mitigar y remediar los impactos ambientales ocasionados por diferentes tipos de contaminantes. Además, con la inclusión de las nuevas herramientas OMICAS podemos comprender las estrategias utilizadas por estos microorganismos para poder eliminar contaminantes peligrosos para el ambiente y la salud humana.


Dr. Alexis J. Rodríguez Solís / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Dra. Patricia Mussali Galante / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Centro de Investigación en Biotecnología de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos.

Dra. María Luisa Castrejón Godínez / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos.