Mayte Bonilla Castro

La biorremediación se define como la utilización de organismos vivos para la recuperación de un entorno natural contaminado. En ese aspecto, la microbiología puede jugar un papel muy importante a la hora de eliminar la contaminación por petróleo y plásticos en el mar, pero en la mayoría de los casos la población de microorganismos autóctona no es suficiente y hay que añadir algún elemento para hacer que proliferen.


Para limpiar el crudo derramado por el petrolero Exxon Valdés en Alaska en el año 1989 se utilizaron pseudomonas, bacterias que se encuentran naturalmente en el mar, pero en cantidades tan bajas que hubo que añadir nutrientes como el nitrógeno para que aumentara su número, y así pudieran degradar ese petróleo. El problema reside en que esto no es inocuo y además presenta una serie de dificultades técnicas que los científicos se afanan en solventar.

Los investigadores en ingenieria de bacterias fueron conscientes en seguida de que las “super” bacterias capaces de biorremediar con eficacia, funcionaban muy bien en el laboratorio, pero que en la naturaleza el asunto era bien diferente. En palabras del microbiólogo ambiental y biotecnólogo, Victor Parro: “después, estas bacterias de laboratorio tienen que salir a luchar con los indígenas del medio natural que están mejor adaptados.”

Por tanto la estrategia más conveniente es averiguar qué requerimientos tiene la microbiología local y alimentarla. Al mismo tiempo hay que investigar qué otros factores hay que tener en cuenta. Por ejemplo, cuando tenemos un vertido de petróleo o una acumulación de plásticos lo que hay es un exceso de carbono. Este carbono puede suponer una fuente de alimento para los microorganismos. Pero éstos también necesitan de otras sustancias sin las que no pueden realizar sus funciones, y que quizás no estén presentes en cantidad suficiente. Es posible que les falte nitrato o fosfato. Esa es la razón por la que es necesario añadir nutrientes en las zonas contaminadas.

Lo que estamos aprendiendo es que las comunidades microbianas se comportan “casi” como un sólo organismo.

En opinión del profesor Parro, “todo tiene un impacto. En el caso de las contaminaciones por petróleo que son muy grandes y catastróficas, se trata de paliar el efecto mayor. Añadir fosfatos o nitratos para intentar enriquecer la población microbiana que va a eliminar estos compuestos, puede tener otro efecto, pero sería un “mal menor”. La otra opción es no hacer nada y dejar a la naturaleza. Es jugar a ver qué es peor, no hacer nada o hacer algo y asumir el riesgo de que puedes alterar el equilibrio.”

La realidad es que los mares se están llenado de fosfatos y, aunque se asume que los océanos son capaces de tolerar estos cambios, es posible que estos fosfatos sean los responsables de la proliferación de cianobacterias (blooms). Las cianobacterias, que también han sido llamadas algas verdeazuladas, son unas bacterias capaces de realizar la fotosíntesis. Estas mencionadas proliferaciones o blooms se dan sobre todo en zonas donde hay abundancia de nutrientes, y cambian el aspecto al agua causando turbidez. Además algunas de estas cianobacterias producen toxinas capaces de matar a los animales que viven en ese ambiente o beben el agua.

pexels-photo-761297.jpeg
Es necesario reciclar los envases

Con los plásticos ocurre algo parecido. “Si los microplásticos se presentan en grandes concentraciones, es muy complicado que una sola población de microorganismos sea capaz de acabar con ellos sin recurrir a esas técnicas de bioaumentación de la masa microbiana autóctona.”- continua el profesor Parro.

En las zonas en las que los plásicos se acumulen en grandes cantidades lo más práctico sería recogerlos. En el caso de los microplásticos, hay microorganismos que producen plásticos y los hay que se los comen también. El problema es que los plásticos industriales no son tan apetecibles como los naturales y hay microorganismos que sencillamente no pueden sintetizarlos. La investigación actual va en esa línea: averiguar que microorganismo es capaz de sintetizar los nuevos enlaces, estudiar cómo lo hacen y ver que requerimientos mínimos tienen para intentar aumentar su número en la naturaleza.

La realidad es que abusamos de los plásticos y de los combustibles fósiles, por lo que cualquier forma de paliar el problema es bienvenida, aunque la más sencilla sería tratar de contaminar menos. Sin duda, la mejor biorremediación es contaminar lo menos posible.

“Hay muchos estudios biotecnológicos en los que se están intentado producir bioplásticos que sean más fáciles y rápidos de degradar. Hay cianobacterias que producen plástico y si se consiguen cantidades industriales, de tal manera que sea rentable, y se acompaña de un poquito de legislación por parte de las autoridades – que en estas cosas también es importante – se podrían disminuir esos vertidos y se facilitaría la degradación,” – señala el profesor Parro.

La naturaleza tiene muchas veces la solución y hay que buscarla.

Se trata de entender las relaciones entre los individuos de una población de microorganismos para ver como interaccionan entre ellos. “Lo que estamos aprendiendo es que las comunidades microbianas se comportan “casi” como un sólo organismo. Hay que entender las relaciones ecológicas y nutricionales que hay entre los diferentes microorganismos de una población. Esto permite generar cadenas tróficas entre ellos que resultan muy útiles. Por ejemplo, las bacterias metanógenas producen metano porque es un producto suyo de deshecho. Si este metano no es consumido, va a la atmósfera y es uno de los gases de efecto invernadero. Pero la naturaleza también es sabia y “ha inventado” las bacterias metanotrofas, a las que les gusta el metano, porque es una fuente de carbono y lo consumen sin problemas. Se trata de buscar el equilibrio ecológico, de entender cómo funcionan las comunidades microbianas y trabajar en esos factores ambientales o nutricionales que necesitan para que optimicen el proceso. Esa es la tendencia y para conseguirlo se emplean técnicas como la genómica o la metagenómica“, – añade Parro.

pexels-photo-802221
Acumulación de envases de plástico

La idea es tratar las comunidades microbianas como si fueran un sólo individuo. Al final tenderemos a la visión holística. Aquí juega un papel importantísimo la bioinformática, pero se necesitan investigadores que analicen todos los datos obtenidos. Como indica el profesor Parro: “tenemos ni se sabe la cantidad de secuencias de ADN, no sólo de microorganismos aislados, si no de comunidades enteras, y hay que analizarlas. Hasta ahora teníamos la limitación técnica de secuenciar, pero lo que faltan ahora son cerebros. Gente que bucee en los datos y sea capaz de sacar conclusiones. La naturaleza tiene muchas veces la solución y hay que buscarla. En ese aspecto la microbiología ambiental tienen mucho que decir.”

 

Fuentes:

Victor Parro. Biólogo experto en Microbiología Molecular en el Centro de Astrobiología (CAB).