Investigadores del grupo \u2018Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Ambiental\u2019 de la Universidad de Ja\u00e9n han demostrado la capacidad de una bacteria para eliminar metales pesados, como la plata o el plomo, de las aguas residuales. A partir de los resultados de este estudio podr\u00e1n elaborarse biofiltros basados en estos microorganismos que contribuyan a la depuraci\u00f3n de aguas contaminadas.<\/p>\n
El uso de esta bacteria como agente biorremediador no genera lodos residuales, por lo que no es necesario su tratamiento en las plantas de depuraci\u00f3n. Esto conlleva una reducci\u00f3n del coste a\u00f1adido en la recuperaci\u00f3n de las aguas, ya que los residuos obtenidos por m\u00e9todos f\u00edsico-qu\u00edmicos con agua que contiene metales pesados no pueden reutilizarse.<\/p>\n
Al mismo tiempo, este microorganismo produce cloruro de plata, muy extendido como agente antimicrobiano. Este compuesto es usado en biosensores y tiene una gran actividad antiviral y antitumoral. Por tanto, la bacteria podr\u00eda ser una fuente de este recurso demandado por la industria biom\u00e9dica y nanotecnol\u00f3gica.<\/p>\n
Para el desarrollo del proyecto, los expertos partieron del estudio de 48 microorganismos entre hongos, levaduras y bacterias, hasta llegar a la especie m\u00e1s id\u00f3nea para sus prop\u00f3sitos. Se trata de identificar al que asimile m\u00e1s cantidad de plata y que no suponga un riesgo a\u00f1adido en las aguas tratadas. En el art\u00edculo \u2018Biosorption of Ag(I) from aqueous solutions by Klebsiella<\/i> sp. 3S1\u2019 publicado en la revista Journal of Hazardous Materials<\/i> describen el comportamiento de esta bacteria, Klebsiella<\/i> sp. 3S1, en la asimilaci\u00f3n de plata seg\u00fan sus observaciones en ensayos de laboratorio.<\/p>\n
La identificaci\u00f3n del microorganismo tiene fines ambientales. \u201cA pesar de la normativa actual, muy restrictiva en el vertido de metales pesados, se sigue observando la presencia de estas sustancias en el agua. Adem\u00e1s, la existencia de plata en las aguas y su eliminaci\u00f3n ha sido un tema poco estudiado hasta el momento. Nos hemos sorprendido al descubrir el enorme potencial de esta bacteria para el tratamiento de aguas que la convertir\u00e1n en una excelente aliada contra la contaminaci\u00f3n\u201d, indica a la Fundaci\u00f3n Descubre el investigador de la Universidad de Ja\u00e9n Antonio Jes\u00fas Mu\u00f1oz, autor del art\u00edculo.<\/p>\n
Seg\u00fan los resultados del S\u00e9ptimo informe sobre la implementaci\u00f3n de la directiva de aguas residuales urbanas<\/i>, publicado por la Uni\u00f3n Europea, el zinc es uno de los elementos con mayor presencia en las aguas, aunque el plomo y la plata tienen un efecto mucho m\u00e1s t\u00f3xico para el medioambiente. Los investigadores se\u00f1alan que estos tres metales se cuantifican en millones de toneladas cada a\u00f1o en toda Europa, procedentes, en gran medida, de vertidos de las industrias metal\u00fargicas. Al no ser elementos biodegradables, su acumulaci\u00f3n aumenta el problema a medida que pasa el tiempo.<\/p>\nMicrorganismos multifunci\u00f3n<\/h4>\n
De la misma familia que la bacteria que causa la neumon\u00eda, pero sin su acci\u00f3n pat\u00f3gena en el ser humano ni en otras especies, Klebsiella <\/i>sp. 3S1 es un microorganismo que est\u00e1 presente en la naturaleza y no est\u00e1 modificado gen\u00e9ticamente. A trav\u00e9s de este estudio se ha confirmado que es capaz de retener plata a trav\u00e9s de dos mecanismos distintos. Por un lado, a trav\u00e9s de la bioadsorci\u00f3n, a nivel superficial, la bacteria retiene la plata sin que exista consumo energ\u00e9tico por su parte. Por otro lado, por bioacumulaci\u00f3n, a nivel intracelular, toma del ambiente sustancias nocivas y las almacena en su interior para neutralizarlas o eliminarlas posteriormente.<\/p>\n
Adem\u00e1s, a trav\u00e9s de los ensayos con esta bacteria, han podido observar c\u00f3mo sintetizan en su interior nanopart\u00edculas de cloruro de plata. Este compuesto es muy utilizado en nanotecnolog\u00eda y en aplicaciones para biomedicina y biotecnolog\u00eda. Por tanto, Klebsiella<\/i> sp. 3S1 podr\u00eda ser al mismo tiempo que un biorremediador m\u00e1s eficaz y econ\u00f3mico que los conocidos hasta el momento, una fuente eficiente para la obtenci\u00f3n de este compuesto.<\/p>\n
Sin embargo, a\u00fan no conocen los procesos que este organismo acciona en la s\u00edntesis de cloruro de plata, por lo que plantean una nueva l\u00ednea de investigaci\u00f3n para profundizar en los mecanismos celulares que intervienen en su producci\u00f3n, y en los que pueden estar implicados diferentes enzimas y prote\u00ednas.<\/p>\n
En un estudio anterior realizado por el equipo publicado en el art\u00edculo \u2018Removal of Pb(II) in a packed-bed column by a Klebsiella<\/i> sp. 3S1 biofilm supported on porous ceramic Raschig rings\u2019, publicado en la revista Journal of Industrial and Engineering Chemistry<\/i>, se determin\u00f3 la capacidad de regeneraci\u00f3n de aguas y de biosorci\u00f3n de plomo en una biopel\u00edcula bacteriana sobre un soporte cer\u00e1mico de bajo coste. Este m\u00e9todo supone una alternativa m\u00e1s econ\u00f3mica y eficiente para el tratamiento de aguas contaminadas que las actualmente utilizadas al no producir lodos contaminados y no ser necesario, por tanto, su tratamiento posterior.<\/p>\n
Las investigaciones han formado parte de un proyecto financiado por la Agencia Espa\u00f1ola de Cooperaci\u00f3n Internacional para el Desarrollo en el que estudian distintos organismos como levaduras, hongos, algas, bacterias y cierta flora acu\u00e1tica con capacidad de concentrar metales y de acumularlos dentro de su estructura. El objetivo es conseguir biorremediadores eficaces que cumplan una doble funci\u00f3n al ser descontaminantes, por un lado, y recicladores de las sustancias que asimilan, por otro.<\/p>\n
Investigadores del grupo \u2018Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Ambiental\u2019 de la Universidad de Ja\u00e9n han demostrado la capacidad de una bacteria para eliminar metales pesados, como la plata o el plomo, de las aguas residuales. A partir de los resultados de este estudio podr\u00e1n elaborarse biofiltros basados en estos microorganismos que contribuyan a la depuraci\u00f3n de aguas contaminadas.<\/p>\n
El uso de esta bacteria como agente biorremediador no genera lodos residuales, por lo que no es necesario su tratamiento en las plantas de depuraci\u00f3n. Esto conlleva una reducci\u00f3n del coste a\u00f1adido en la recuperaci\u00f3n de las aguas, ya que los residuos obtenidos por m\u00e9todos f\u00edsico-qu\u00edmicos con agua que contiene metales pesados no pueden reutilizarse.<\/p>\n
Al mismo tiempo, este microorganismo produce cloruro de plata, muy extendido como agente antimicrobiano. Este compuesto es usado en biosensores y tiene una gran actividad antiviral y antitumoral. Por tanto, la bacteria podr\u00eda ser una fuente de este recurso demandado por la industria biom\u00e9dica y nanotecnol\u00f3gica.<\/p>\n
Para el desarrollo del proyecto, los expertos partieron del estudio de 48 microorganismos entre hongos, levaduras y bacterias, hasta llegar a la especie m\u00e1s id\u00f3nea para sus prop\u00f3sitos. Se trata de identificar al que asimile m\u00e1s cantidad de plata y que no suponga un riesgo a\u00f1adido en las aguas tratadas. En el art\u00edculo \u2018Biosorption of Ag(I) from aqueous solutions by Klebsiella<\/i> sp. 3S1\u2019 publicado en la revista Journal of Hazardous Materials<\/i> describen el comportamiento de esta bacteria, Klebsiella<\/i> sp. 3S1, en la asimilaci\u00f3n de plata seg\u00fan sus observaciones en ensayos de laboratorio.<\/p>\n
La identificaci\u00f3n del microorganismo tiene fines ambientales. \u201cA pesar de la normativa actual, muy restrictiva en el vertido de metales pesados, se sigue observando la presencia de estas sustancias en el agua. Adem\u00e1s, la existencia de plata en las aguas y su eliminaci\u00f3n ha sido un tema poco estudiado hasta el momento. Nos hemos sorprendido al descubrir el enorme potencial de esta bacteria para el tratamiento de aguas que la convertir\u00e1n en una excelente aliada contra la contaminaci\u00f3n\u201d, indica a la Fundaci\u00f3n Descubre el investigador de la Universidad de Ja\u00e9n Antonio Jes\u00fas Mu\u00f1oz, autor del art\u00edculo.<\/p>\n
Seg\u00fan los resultados del S\u00e9ptimo informe sobre la implementaci\u00f3n de la directiva de aguas residuales urbanas<\/i>, publicado por la Uni\u00f3n Europea, el zinc es uno de los elementos con mayor presencia en las aguas, aunque el plomo y la plata tienen un efecto mucho m\u00e1s t\u00f3xico para el medioambiente. Los investigadores se\u00f1alan que estos tres metales se cuantifican en millones de toneladas cada a\u00f1o en toda Europa, procedentes, en gran medida, de vertidos de las industrias metal\u00fargicas. Al no ser elementos biodegradables, su acumulaci\u00f3n aumenta el problema a medida que pasa el tiempo.<\/p>\nMicrorganismos multifunci\u00f3n<\/h4>\n
De la misma familia que la bacteria que causa la neumon\u00eda, pero sin su acci\u00f3n pat\u00f3gena en el ser humano ni en otras especies, Klebsiella <\/i>sp. 3S1 es un microorganismo que est\u00e1 presente en la naturaleza y no est\u00e1 modificado gen\u00e9ticamente. A trav\u00e9s de este estudio se ha confirmado que es capaz de retener plata a trav\u00e9s de dos mecanismos distintos. Por un lado, a trav\u00e9s de la bioadsorci\u00f3n, a nivel superficial, la bacteria retiene la plata sin que exista consumo energ\u00e9tico por su parte. Por otro lado, por bioacumulaci\u00f3n, a nivel intracelular, toma del ambiente sustancias nocivas y las almacena en su interior para neutralizarlas o eliminarlas posteriormente.<\/p>\n
Adem\u00e1s, a trav\u00e9s de los ensayos con esta bacteria, han podido observar c\u00f3mo sintetizan en su interior nanopart\u00edculas de cloruro de plata. Este compuesto es muy utilizado en nanotecnolog\u00eda y en aplicaciones para biomedicina y biotecnolog\u00eda. Por tanto, Klebsiella<\/i> sp. 3S1 podr\u00eda ser al mismo tiempo que un biorremediador m\u00e1s eficaz y econ\u00f3mico que los conocidos hasta el momento, una fuente eficiente para la obtenci\u00f3n de este compuesto.<\/p>\n
Sin embargo, a\u00fan no conocen los procesos que este organismo acciona en la s\u00edntesis de cloruro de plata, por lo que plantean una nueva l\u00ednea de investigaci\u00f3n para profundizar en los mecanismos celulares que intervienen en su producci\u00f3n, y en los que pueden estar implicados diferentes enzimas y prote\u00ednas.<\/p>\n
En un estudio anterior realizado por el equipo publicado en el art\u00edculo \u2018Removal of Pb(II) in a packed-bed column by a Klebsiella<\/i> sp. 3S1 biofilm supported on porous ceramic Raschig rings\u2019, publicado en la revista Journal of Industrial and Engineering Chemistry<\/i>, se determin\u00f3 la capacidad de regeneraci\u00f3n de aguas y de biosorci\u00f3n de plomo en una biopel\u00edcula bacteriana sobre un soporte cer\u00e1mico de bajo coste. Este m\u00e9todo supone una alternativa m\u00e1s econ\u00f3mica y eficiente para el tratamiento de aguas contaminadas que las actualmente utilizadas al no producir lodos contaminados y no ser necesario, por tanto, su tratamiento posterior.<\/p>\n
Las investigaciones han formado parte de un proyecto financiado por la Agencia Espa\u00f1ola de Cooperaci\u00f3n Internacional para el Desarrollo en el que estudian distintos organismos como levaduras, hongos, algas, bacterias y cierta flora acu\u00e1tica con capacidad de concentrar metales y de acumularlos dentro de su estructura. El objetivo es conseguir biorremediadores eficaces que cumplan una doble funci\u00f3n al ser descontaminantes, por un lado, y recicladores de las sustancias que asimilan, por otro.<\/p>\n
Referencias bibliogr\u00e1ficas <\/strong><\/p>\n\n