Biotecnología y bacterias
Cuidemos nuestro Hogar
(31/12/09. Agencia CyTA-Instituto Leloir. Por María Cristina Chaler)-.Recordemos que estos pequeños organismos no siempre nos son perjudiciales y en estos tiempos, con los nuevos adelantos, resultan de gran utilidad para el hombre.
Ya en notas anteriores habíamos mencionado que muchas bacterias tienen una enorme capacidad de resistencia a las condiciones más extremas de modo que han sobrevivido largamente y resultan ser la vida más abundante en nuestro planeta.
El tamaño de una bacteria es mayor que el de los virus ya que la unidad con que se miden son los micrómetros es decir el 1/1000000m que corresponde a 1mm dividido en 1000 partes, pero hay algunas excepciones que son de gran tamaño y pueden verse a simple vista.
Recordemos de la nota de Ciencia fácil sobre bacterias:
“En el tracto digestivo de todo ser vivo habitan bacterias que conforman a partir del momento de su nacimiento, la llamada flora intestinal encargada de proteger y reforzar el sistema inmunológico. Sin la presencia de la misma algunos nutrientes no se podrían asimilar. Esta flora en el ser vivo forma una especie de micro ecosistema que se mantiene en equilibrio y evita que proliferen las bacterias patógenas. Una buena nutrición y una vida sana hacen que se mantenga en buenas condiciones para beneficio cada persona. El exceso de antibióticos no sólo mata a las bacterias que nos enferman (patógenas) sino que también destruye esta beneficiosa flora”.
También el equilibrio de nuestro planeta está sostenido por bacterias ya que “intervienen en la cadena alimentaria como descomponedores de la materia orgánica, se encargan de la limpieza del planeta, degradando la basura y manteniendo el ambiente equilibrado.”(Ciencia fácil Bacterias).
Ya mencionamos la utilidad de algunas de ellas en la industria farmacéutica donde se aplican técnicas de ADN recombinanante para la fabricación de medicamentos como la insulina y algunas vacunas, medicamentes o para el desarrollo de otros, también se utilizan desde siempre y tradicionalmente, en la industria alimentaria para la fabricación de comestibles fermentados como el vinagre y productos lácteos como yogures, leches ácidas, probióticos, prebióticos, entre otros.
Las bacterias mineras – “Acidithiobacillus ferrooxidans”
Cuando el material derivado del cobre en una mina, posee bajo porcentaje del mismo (menor al 0,5 %) su explotación no resulta rentable de modo que se impulsaron métodos de investigación para generar mayor eficiencia y más rendimiento y que permitieran aprovechar estos bajos porcentajes de metal.
Las bacterias quimiolitoautotróficas (come rocas), a diferencia de los seres humanos cuyo combustible es la glucosa, oxidan compuestos inorgánicos para generar su alimento. Esta capacidad metabólica es la que se aprovecha para solubilizar cobre. Reciben el nombre de bacterias mineras ya que son capaces de degradar las rocas al alimentándose de ellas.
Sepamos que la lixiviación es un proceso que se utiliza para extraer sólidos disueltos en sólidos, haciéndolos solubles en algunos líquidos. La biolixiviacion es un proceso biológico donde se emplean estas bacterias ya que su metabolismo transforma al azufre en ácido sulfúrico y oxida al mineral de hierro liberando Cobre y haciéndolo soluble, estas capacidad se utilizan en minería, para la extracción del metal en muestras que lo poseen en bajos porcentajes y que resultarían desperdicios. Con el avance tecnológico se ha secuenciado el genoma de estas bacterias y se piensa emplearlas en forma más eficiente.
La piro metalurgia es uno de los métodos que se aplica para la extracción del cobre en un 70 % de los casos y consiste en la aplicación de calor (1200 ºC) para fundir los minerales en hornos y separarlos por flotación ya que los más pesados flotan por debajo de los más livianos, como es el caso del cobre.
Otro método es la hidrometalurgia que consiste en disolver el mineral con ácido sulfúrico (H2SO4) provocando la disolución del cobre para separarlo de otros metales, pero este proceso resulta de bajo rendimiento en cuanto se trata d minerales que posean azufre u óxidos de hierro, aquí es donde las bacterias actúan porque se alimentan de hierro y azufre y de ese modo separan al cobre, es decir lo purifican de sus impurezas principales y generan una disolución rica en cobre ( 30 gramos por litro) que se puede enviar a refinerías y de este modo evitar los desperdicios que son ricos en este metal.
Bacterias descontaminantes
Las bacterias descontaminantes, se pueden utilizar en los efluentes de las industrias mineras que significaron siempre un serio problema medioambiental, ya que deben cumplir con estándares de descargas y reducir al mínimo la presencia de metales pesados en ellos. La propiedad que se utiliza es la biosorción que se basa en la capacidad que poseen las bacterias de captar en su superficies iones de metales pesados y hacerlos insolubles y así purificar los afluentes de Cu2+ (ión cobre), Zn2+ (ión zinc), Fe+3 (ión férrico) y Cd+2(ión cadmio).
Este método se ha ido mejorando, cultivando bacterias en superficies inertes, que tienen gran capacidad de absorción de metales y poca movilidad para retenerlos mejor, durante el proceso. Esta absorción se puede revertir para recuperar la biomasa (deserción) y volverla a utilizar. Este proceso es el resultado de más de 10 años de Investigación en los laboratorios de Microbiología y Biotecnología y Operaciones Unitarias de la facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile. Se está tratando de que se convierta en un método de descontaminación generalizado.
El hombre debe pensar que el planeta que sostiene su vida es sumamente frágil, de modo que tiene la responsabilidad de cuidarlo para sí y para los habitantes del futuro. Más responsables de ello, por ser los poseedores de Conocimientos son los científicos y tecnólogos. La tecnología debe avanzar teniendo siempre en cuenta el cuidado del medio ambiente, de lo contrario no sería avance sino retroceso.