AISLAN E IDENTIFICAN BACTERIAS LIXIVIADORAS PARA OPTIMIZAR LA EXTRACCIÓN DE COBRE EN LAS MINAS

Durante la extracción de cobre en las minas es común que se genere mineral de baja ley, el cual posee un contenido muy reducido de dicho metal y uno muy elevado de azufre. Los métodos tradicionales químicos para liberarlo tienen un costo elevado y un impacto negativo en el medio ambiente; sin embargo, científicos mexicanos han identificado bacterias capaces de realizar esa labor, a las cuales se les está sometiendo a un proceso genético con el fin de optimizar sus funciones.

El equipo científico responsable de tal hallazgo es liderado por el doctor Sergio Casas Flores, adscrito a la División de Biología Molecular del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICYT), quien comenta que el proyecto inició en el año 2009.

Un par de universidades mexicanas así como la Minera Grupo México se acercaron al equipo científico para que les ayuden a resolver algunos problemas en la Mina La Caridad, ubicada en Sonora. Asimismo, querían que se identificaran las bacterias responsables de la lixiviación, es decir, de liberar al cobre del mineral de baja ley (con escaso o nulo valor comercial) para tenerlo en su forma pura.

Las bacterias que encontraron en aquel lugar son endémicas de la minera e inofensivas para el ser humano. El siguiente paso consiste en rociar los microorganismos, literalmente, sobre el mineral de baja ley para que se instalen e inicien sus actividades metabólicas, es decir, utilicen el azufre como fuente de energía para liberar el cobre. Los cientificos quieren probar distintas cantidades de bacterias en terreros pilotos para ver cuál es la más adecuada para obtener la mayor cantidad del metal e incrementar el rendimiento.

Agrega que en dicho método, las bacterias realizan un proceso de óxido-reducción, lo que significa que mediante actividades enzimáticas ayudan al cobre a separarse de los minerales de baja ley.

Para identificar a los microorganismos biolixiviantes y potenciar sus funciones se realizaron estudios moleculares de muestras de los terreros de la mina. De acuerdo con el investigador, uno de ellos fue mediante la metagenómica, que consiste en aislar el ácido desoxirribonucleico (ADN) de las bacterias para identificar si eran capaces o no de contribuir en la lixiviación.

Por otra parte, también recurrieron a la metatrascriptómica, que consiste en extraer el ácido ribonucleico (ARN) de los microorganismos con la finalidad de conocer sus actividades fisiológicas y, de esta manera, realizar modificaciones genéticas para incrementar su capacidad de liberar cobre.

De acuerdo con el doctor Casas Flores, este proyecto va a tener impactos ecológicos importantes por tratarse de un procedimiento amigable ambientalmente, así como económicos para los productores de cobre al incrementar su rendimiento y abatir los costos de producción.

DESCUBREN LEVADURAS EN LA PATAGONIA CAPACES DE ACUMULAR METALES CONTAMINANTES

El equipo dirigido por Maria Rosa Giraudo de van Broock, investigadora principal del CONICET en el Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente de Argentina, encontró nuevas especies de levaduras autóctonas de la Patagonia capaces de acumular metales en entornos altamente acidificados.

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 y a lo largo de su curso el pH aumenta gradualmente hasta neutralizarse.

Los ambientes acuáticos ácidos como este 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.

Ademas, 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.

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.

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.

Una cepa de la especie nueva Cryptococcus agrionensis 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.

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.

Edgardo Donati, investigador del CONICET experto en biorremediación comenta que 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. Por ultimo, ésta 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.