Microorganismos Utilizados en Biorremediación

MICROORGANISMOS UTILIZADOS EN BIORREMEDIACIÓN

Muchos microorganismos poseen la capacidad de utilizar diferentes xenobióticos como única fuente de carbono y se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza. Estos se encuentran sin embargo en bajas concentraciones en áreas no contaminadas y se incrementan en ambientes sometidos a impactos crónicos del contaminante (Núñez, 2003; Madigan y col., 2004). De todos los organismos vivos que se utilizan en las tecnologías de biorremediación, son las bacterias el grupo microbiano más importante debido a la gran variedad de géneros y especies y a la versatilidad metabólica que poseen. Un gran número de bacterias son capaces de metabolizar compuestos xenobióticos como fuente de carbono en cultivos puros (Abalos y col., 2004), sin embargo no siempre una simple bacteria posee toda la capacidad enzimática necesaria para degradar uno o varios compuestos orgánicos contaminantes del ecosistema. Las poblaciones mixtas o consorcios microbianos tienen mayor poder biodegradativo porque la información genética que codifica al sistema enzimático del consorcio o la población mixta es más completa y por tanto es más probable la degradación de las mezclas complejas de xenobióticos presentes de un área dañada (Schlegel, 1997; Nápoles, 2005; Viñas, 2005; Núñez y col., 2004). Los géneros bacterianos degradadores de xenobióticos más comunes tanto en suelos como en aguas son:  Alcaligenes,  Alcaligenes, Arthrobacter, Arthrobacter, Bacillus, Nocardia y Pseudomonas Pseudomonas spp (Leahy y Colwell, 1990). 1990) . En la tabla 1 se recogen los principales microorganismos que se utilizan en sistemas de biorremediación de suelos y aguas.

MICORREMEDIACIÓN Los hongos son un grupo muy grande de organismos, tanto hoy en día se consideran un reino aparte, comprende desde organismos microscópicos hasta de hasta un metro de longitud en sus estructuras reproductivas. Siendo un grupo tan diverso, heterogéneo y ampliamente distribuido por el planeta, con un papel principalmente descomponedor o saprobio de prácticamente toda materia orgánica, es de suponer que algunos de ellos tengan propiedades de bioremediación. La bioremediación en una de sus ramas, usa los hongos para limpiar ambientes contaminados, aprovechando la capacidad que tienen algunas especies para degradar, transformar, acumular, tolerar y/o extraer diversos contaminantes (orgánicos xenobióticos, metales pesados, elementos radioactivos, etc)(Alonso, 2007) Como técnica utilizando hongos se encuentra la micoextracción, la cual consiste en la extracción con apoyo de hongos (generalmente se usan géneros o especies de gran tamaño, de forma que sean visibles y fácil trabajar con ellos), de cadenas y sustratos sólidos contaminados por metales pesados. Los mas empleados son  Agaricus bisporus y Pleurotus ostreatus con los cuales se ha logrado extraer platino de pilas de compost. Con  Agaricus macrosporus también se ha logrado extraer Cadmio, Mercurio, Plomo, Cobre y Zinc (Alonso, 2007). Los hongos pueden biodegradar solos, en cooperación con plantas resaltando sus funciones, o con bacterias en cometabolismo; cualquiera que sea el caso, algunos de sus procesos metabólicos son similares o complementarios, p. ej, el uso de enzimas mono y dioxigenasas para la degradación inicial, con la diferencia de que son diferentes enzimas, como lignoperoxidasas y manganeso peroxidasas, las cuales usan H2O2 como aceptor de electrones y catalizan la oxigenación de diversos compuestos incluyendo los polímeros de lignina.

Los degradadores de lignina más eficientes son los hongos basidiomicetes de la denominada “pudrición blanca” Degradan todos los componentes de la madera a CO2 y H2O y la misma toma un color blancuzco. Algunos de los hongos que realizan este proceso son Coriolus versicolor , Pleurotus ostreatus y Phanerochaete chrysosporium. Durante la utilización de los azúcares de la pared celular se produce H2O2 por acción de glucosa- y glioxil-oxidasas, iniciándose así la oxidación de la lignina. Es un proceso oxidativo no específico, donde se reduce el contenido de grupos metoxilos (grupo metilo

unido al oxígeno), fenólicos y alifáticos de la lignina, abriendo los anillos aromáticos y formando nuevos grupos carbonilos (carbono unido al oxígeno por doble enlace), dando como resultado la depolimerización de la molécula y la liberación de CO2. Los hongos nombrados en el párrafo anterior secretan enzimas extracelulares tales como lignina peroxidasas (LiP), manganeso peroxidasas (MnP) y lacasas (fenol oxidasas), realizando la degradación como parte de su metabolismo primario y en condiciones de limitación de nutrientes, sobre todo de nitrógeno. Es así que el agregado de nitrógeno orgánico al medio de crecimiento reprime la actividad de degradación de la lignina por el hongo Phanerochaete chrysosporium.

Figura 2: Metabolitos intermediarios formados durante la degradación aerobia de TNT por Phanerochaete chrysosporium (Spain, 1995). Los intermediarios 2,2´, 6,6´-tetranitro-4,4´-aoxitolueno y 4-amino-2,6-dinitrotolueno han sido reportados durante la degradación de TNT por Trichoderma viride (ArgumedoDelira, Alarcón, Ferreta-Cerrato, & Peña-Cabriales, 2009; Bayman & Radka, 1997).

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