Salta el menú de navegació i ves al contingut

EROSKI CONSUMER, el diari del consumidor

Cercador

logotip de fundació

Canals d’EROSKI CONSUMER


Estàs en la següent localització: Portada > Seguretat alimentària > Ciència i tecnologia dels aliments

Aquest text ha estat traduït per un sistema de traducció automàtica. Més informació, aquí.

Biotecnologia i reducció de toxicitat de minerals

L'eficàcia de determinats processos biotecnològics podria determinar el consum d'aliments cada vegada més segurs

En els últims temps, la biotecnologia s’ha convertit en una alternativa viable per a la reducció de la toxicitat de diversos minerals presents en solucions aquoses contaminants. Ara s’està evidenciant la possible reducció de la toxicitat de certs minerals com l’urani, el coure, el zinc i el cobalt, entre uns altres.

A pesar que l’ocupació de sistemes biològics en els processos industrials ha estat usat des de temps immemorials en la producció de vi, cervesa o pa, entre altres aplicacions, és ara quan s’han publicat articles en els quals es valora l’aplicació de diversos sistemes que permeten la reducció de la presència de minerals amb elevada toxicitat en el medi ambient.

Si tenim en compte, a més, que les aigües que es contaminen amb aquests minerals acaben, gairebé sempre, en sistemes alimentaris, podrem entendre que l’eficàcia d’aquests processos va a determinar el consum d’aliments cada vegada més segurs.

El sistema considera que, en existir diversos grups bacterians amb capacitats oxidatives, es pot aconseguir la concentració, el segrest i la posterior inactivación de diversos minerals tòxics. El fenomen s’ha conegut des de fa temps com lixiviación bacteriana, o bio-oxidació de sulfurs.

Funcionament del sistema
Aquest nou sistema pot definir-se com un procés natural de dissolució que resulta de l’acció d’un grup de bacteris, dels gèneres Thiobacillus, Geobacteraceae i Desulfovibrionaceae, amb capacitat per oxidar minerals sulfurats. La conseqüència és que es permet l’alliberament dels metalls continguts en ells. Durant molts anys s’ha pensat que era un procés netament químic, intervingut per aigua i oxigeno atmosfèric. El descobriment d’aquests microorganismes ha estat primordial en la definició de la lixiviación com un procés catalitzat biològicament.

El producte final de la biolixiviación és una solució àcida que conté el metall en la seva forma soluble. En conseqüència, es pot concentrar i extreure, amb el que es pot eliminar del medi ambient. A més, s’ha evidenciat que l’urani es concentra, especialment, en la superfície de les cèl·lules microbianes. Aquestes evidències indiquen que, augmentant la biomassa microbiana, aconseguirem una retirada dels residus del mitjà, amb una possible concentració i extracció posterior.

La tecnologia microbiana presenta avantatges sobre els mètodes no biològics, com el fet que requereix poca inversió de capital (els bacteris poden ser aïllades del mitjà natural o emmagatzemades en col·leccions); té baixos costos d’operació i una relativa absència de contaminació ambiental durant el procés.

Microorganismes implicats
Nous estudis evidencien la possible reducció de la toxicitat de determinats minerals com l’urani i el coure
Els microorganismes responsables de la dissolució dels metalls a partir de minerals són, principalment, organismes quimiosintéticos i autotróficos, capaços d’oxidar compostos inorgànics com a ions ferroso (Fe(II)) i sofre, els que li serveixen de font primària d’energia. El carboni necessari per a la seva arquitectura cel·lular ho obté per fixació deCO 2, de manera similar a les plantes verdes.

Els mecanismes de lixiviación són directes i indirectes. La diferència és qui genera l’oxidació. Si aquesta és produïda per substàncies generades biològicament, es denomina directa. En cas contrari, els microorganismes poden actuar però no són imprescindibles, per la qual cosa es defineix com a indirecta.

L’efecte de certs factors ambientals sobre el desenvolupament i creixement dels bacteris juga un paper fonamental dins del procés. Per aquest motiu és de molta importància el control de factors, com el pH, la presència d’oxigen, la temperatura, la influència de la llum, els requeriments nutricionals, la grandària de partícula, i l’efecte d’inhibidors, entre uns altres.

PERSPECTIVES FUTURES

Img contaminacion2
L’aplicació dels processos biotecnològics per a la depuració o recuperació de metalls té nombroses possibilitats. Els microorganismes poden ser utilitzats com a agents floculantes o com a col·lectors en els processos de flotació de minerals. La capacitat de molts microorganismes de poder adherir-se a superfícies sòlides, gràcies a la interacció existent entre la càrrega elèctrica de la paret cel·lular i les condicions hidrofòbiques, modificant la superfície del mineral, pot permetre la seva flotació i floculació (empleat en la separació de les fases sòlida i líquida).

Una altra àrea d’enorme interès és l’ocupació de microorganismes heteròtrofs com a eina per la lixiviación de sistemes no sulfurats. Tal és el cas de l’ocupació d’un esquema de lixiviación que permetria incrementar enormement les reserves explotables de níquel. També l’ocupació d’heteròtrofs en la lixiviación de menes de manganès, plata i fosfat podria incrementar el nombre de reserves per a aquests minerals de forma important. La seva ocupació radica en l’enorme avantatge que aporta la seva ràpida velocitat de creixement.

La biodegradació de compostos tòxics orgànics representa un altre rubro important d’aplicació dels processos biològics. Hem de recordar que una àmplia varietat de substàncies, tòxiques i no tòxiques, poden ser descarregades al medi ambient com a conseqüència de les operacions mineres. Molts d’aquests compostos són productes químics complexos emprats en flotació i en processos hidrometalúrgicos.

Així mateix, es reconeix l’habilitat de certs microorganismes o dels seus enzims de degradar, sota certes condicions, cianur emprat en la recuperació d’or i plata. Un exemple, a nivell industrial, ho representa la planta d’Homestake, a Estats Units, que ve funcionant des de 1984 i que empra un cep natiu de Pseudomonas.

També és de potencial importància l’ocupació de certes espècies vegetals en la prospecció geològica de jaciments minerals, com en la neteja i recuperació de sòls contaminats amb ions metàl·lics pesats. Encara que l’ocupació de plantes o organismes complets escapa a la definició de biotecnologia, l’ús d’aquestes permetrà centrar la seva aplicació en àrees on es té dipòsits de relaves antics o en zones urbanes caracteritzades pel seu alt grau de contaminació.

Bibliografía

Suzuki I., Kelly S.D., Kemner K.M. i Banfield J.F. 2005. Direct Microbial Reduction and Subsequent Preservation of Uranium in Natural Near-Surface Sediment. Appl. Environ. Microbiol. 71(4):1790-1797.

Et pot interessar:

Infografies | Fotografies | Investigacions