Nunca te imaginarías que un nombre que, a primeras, se asocia con la pulmonía, pudiera ayudarnos a lidiar con la crisis del agua contaminada en el mundo.
Contrario al sentido común, las bacterias no solo generan enfermedades. De hecho, en nuestro cuerpo hay miles de bacterias conviviendo con nosotros y es por esta relación simbiótica que seguimos con vida. Este es el caso de una bacteria de la familia de la Klebsiella, la Klebsiella sp. 3S1. Una cepa que demostró ser extremadamente útil en el tratamiento de agua contaminada con metales pesados.
La provincia de Jaén, en España, produce unas 4.500 toneladas al año de residuos peligrosos. Aunque la mayoría son debido a actividades de agricultura, queda una porción que es debido a las actividades metalúrgicas. Este tipo de actividades produce contaminantes que son más difíciles de tratar, pues el tratamiento químico muchas veces no es suficiente.
A pesar de las normativas estrictas con respecto a los residuos peligrosos, se sigue presentando en los análisis del agua, contaminación debido a metales como el zinc, el plomo y la plata.
Aunque el zinc y la plata no representan un riesgo elevado para el ser humano debido a su baja toxicidad, sí que representan un impacto ambiental fuerte. Esto es debido a que el zinc puede incrementar la acidez del agua y la plata reduce notablemente la actividad enzimática. Esto ocasiona que los procesos naturales se vean afectados, perjudicando directamente el equilibrio ecológico.
La bacteria que «filtra» los metales del agua
Investigadores de la Universidad de Jaén en España han estado estudiando una bacteria de la familia de la Klebsiella que podría mejorar notablemente el proceso de tratamiento de aguas contaminadas. La Klebsiella sp. 3S1 es una bacteria de la misma familia de las bacterias que causan la pulmonía, pero sin sus acciones patógenas, por lo que no representa un riesgo para la salud de los seres humanos o de otras especies.
Los investigadores han demostrado que esta cepa es capaz de retener la plata y el plomo de distintas maneras. La plata la retiene por bioadsorción. En este proceso, esta es retenida en la superficie de la bacteria sin que esto represente algún tipo de gasto de energía para la misma. Por otro lado, a través de la bioacumulación, es capaz de almacenar la plata a nivel intracelular para neutralizarlas.
Una bacteria que «metaboliza la plata»
Los investigadores descubrieron que, adicionalmente, esta bacteria era capaz de generar cloruro de plata como parte de su proceso de neutralización de la plata. El mecanismo por el cual lo consigue todavía se encuentra en estudio. Sin embargo, el hecho de que produzca este compuesto traería beneficios añadidos a este tipo de tratamiento.
La bacteria Klebsiella sp. 3S1. al ser expuesta a la plata.
Cortesía del departamento de Investigación de la Universidad de Jaén.
El cloruro de plata es un compuesto con una fuerte actividad antimicrobiana y antitumoral. Es muy utilizado en biomedicina, nanotecnología y en biosensores. Se pudo demostrar que el tratamiento del agua contaminada con plata, usando este método, es una fuente bastante eficiente de obtención de este compuesto. Este subproducto del tratamiento de aguas contaminadas podría otorgarle una ventaja sobre otros tratamientos. Además de que el coste del proceso es bastante bajo, aprovechar el subproducto cloruro de plata, abarataría aún más los costos.
En otro estudio previo habían determinado que a través de un proceso conocido como biosorción. A través de una película bacteriana sobre un soporte cerámico de bajo costo, esta cepa era capaz de eliminar el plomo del agua.
Tratamiento sin residuos peligrosos
Lo mejor de este método es que el proceso no genera lodos contaminantes, por lo que no es necesario un mecanismo de tratamiento posterior. De poder industrializarse el proceso, hablaríamos de uno de los biorremediadores más eficientes. Normalmente, los residuos obtenidos por métodos físico-químicos no pueden reutilizarse, con el costo añadido para su disposición. Al este proceso no generar residuos, estos costos desaparecen, además de la generación, en contraparte, de un subproducto que puede ser aprovechado.
Las investigaciones son parte de un proyecto financiado por la Agencia España de Cooperación Internacional para el Desarrollo para el estudio de distintos microorganismos que sean capaces de acumular metales dentro de su estructura.
Entre los microorganismos estudiados se encuentran los hongos y las levaduras, las bacterias, las algas y otro tipo de flora acuática que poseen las cualidades especiales que requiere el proyecto. El objetivo es encontrar biorremediadores que puedan descontaminar el agua además de reciclar las sustancias que asimilan para poder ser aprovechadas.
El uso de bacterias está muy extendido en las investigaciones modernas. Se ha demostrado que algunas bacterias pueden eliminar la contaminación por radiación de uranio. Otras pueden degradar el plástico en cuestión de días y no de siglos. Aunque algunas de estas están genéticamente diseñadas para eso, en la naturaleza encontramos casos increíbles de como el ecosistema puede intentar adaptarse al abuso de la actividad humana.
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Fuente: Universidad de Jaén
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