Colombia busca convertirse en uno de los tres líderes del sector biotecnológico en América Latina para 2025. La biotecnología ambiental en Colombia, con desarrollo principal en Bogotá, se enfoca en la eliminación de contaminantes usando microorganismos, tecnologías innovadoras para la depuración biológica de aguas, uso de biomarcadores para la calidad ambiental, y generación de biocombustibles. Varios proyectos en Bogotá incluyen el uso de compost de hongos y microalg

1. COLOMBIA, LIDER EN
BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL - 2025
(Algunos Casos Importantes)
Luis Carlos Salazar Estévez
Universidad de Manizales, Facultad de Ciencias Contables,
Económicas y Administrativas, Maestría en Desarrollo Sostenible y
Medio Ambiente, Biotecnología Ambiental (Electiva).
Bogotá D.C., Colombia
Marzo -2018

2. Biotecnología en el Desarrollo
Colombiano
Colombia tiene como objetivo para 2025, ubicarse entre los tres
líderes del sector biotecnológico en América Latina, para lo cual
requiere conectarse con las tendencias mundiales enmarcadas
en el desarrollo de actividades de tecnológicas que actúen en
armonía con el entorno ambiental garantizando el desarrollo
sustentable.
A partir de esto, Colombia viene incursionando en el desarrollo
de biotecnología ambiental con la ayuda de varias entidades
constituidas para tal fin o básicamente como soporte para el
mismo. Dentro de los procesos el país ha vinculado diferentes
sectores como el alimentario, agrícola, farmacéutico y por
supuesto ambiental.

3. FUERTES DE AYUDA
BIOTECNOLOGICA
Colombia
actualmente cuenta
con varios centros
de investigación y
universidades con
dotación y
capacidades para
adelantar
investigaciones en
tecnologías de
avanzada

4. TIEMPO DE PRACTICA!!!
La biotecnología, en este caso ambiental en Colombia, busca la
protección del medio ambiente, mediante intervenciones en manejo de
residuos, productividad agrícola, manejo de suelos, aguas residuales,
biocombustibles entre otros. Veamos a continuación algunos casos de
biotecnología desarrollada en Bogotá:

5. Prevención de drenajes ácidos de mina utilizando
compost de champiñón como enmienda orgánica.
Los drenajes ácidos de mina (DAM) son vertimientos con bajo pH, alta concentración
de metales y sulfato. Son considerados el mayor problema ambiental de la industria
minera y prevenir su formación es la mejor alternativa ambiental y económica. En este
estudio, se evaluó el compost de champiñón como enmienda de carbono orgánico
para prevenir la formación de DAM. Se construyeron tres celdas en tubos de PVC,
llenas con 300 g de mezcla de compost de champiñón y estéril de carbón en diferentes
proporciones.
Los cambios químicos en el lixiviado, así como la actividad microbiana en las mezclas
fueron monitoreados durante 6 semanas. En los lixiviados el oxígeno disuelto y
potencial de óxido reducción disminuyeron, mientras el pH y la alcalinidad
incrementaron. Además, todas las mezclas fueron eficientes en precipitar los metales
y remover sulfato. Sin embargo, en la celda que contenía una proporción de compost y
estéril de 25:75 se observó una producción significativa de sulfuro y una mayor
actividad microbiana, indicando la presencia de bacterias sulfato-reductoras. Los
resultados muestran que el compost de champiñón puede ser utilizado como
enmienda orgánica de carbón para contrarrestar la formación de DAM y que la mezcla
25:75 puede ser una opción promisoria para usar en campo en el Distrito minero de
Zipaquirá (Colombia).
Forigua D., Fonseca, N. & Vasquez, J. (2017)

6. Utilización de microalgas de la división Chlorophyta en el
tratamiento biológico de drenajes ácidos de minas de carbón.
El impacto ambiental generado por las aguas residuales de la
explotación de carbón es significativo por la carga contaminante que
estas por lo general poseen, representada en grandes concentraciones
de sólidos suspendidos, metales (principalmente hierro) y otros
elementos traza, además del bajo pH que suelen tener.
El objetivo del presente proceso fue evaluar la eficiencia de un sistema
de tratamiento biológico a partir de microalgas de la división
Chlorophyta para remover la carga contaminante de las aguas
residuales de una mina de la empresa Coal North Energy S.A.S. Al final
del tratamiento se obtuvieron porcentajes de remoción del 66,67%
para hierro total, 46,67% para cloruros y 95,1% para DQO (Demanda
Química de Oxígeno).
Devia, D., Cáceres, S., Roa, A., Suarez, J., Urbina, N. (2017)

7. Desempeño de un reactor biológico secuencial (RBS) en el
tratamiento de aguas residuales domésticas.
Se estudió la remoción biológica de materia orgánica y nutrientes de
un agua residual doméstica empleando un Reactor Biológico
Secuencial (RBS) a escala piloto. El estudio fue dividido en cuatro fases
en las que se modifico la carga orgánica y la duración de las etapas
anaerobia, aerobia y anóxica que conforman cada ciclo de tratamiento,
considerando edades de lodo de 10 y 7,5 días. Durante las Fases I y II
se operó el sistema con bajos valores de carga másica: 0,364 y 0,220
kg.DQO/Kg.SSV.dia, mientras que durante las Fases III y IV se
emplearon cargas mayores: 0,665 y 0,737 kg.DQO/Kg.SSV.dia
respectivamente. Los resultados obtenidos muestran que las mayores
eficiencias de remoción de materia orgánica en términos de DBO se
alcanzaron durante la Fases III (91%) y IV (82%), con remoción de
fósforo superior a 40%. Los resultados obtenidos muestran los RBS
como una alternativa eficiente y viable en el tratamiento de aguas
residuales domésticas.
Cardenas, C., Yabroudi, S., Benítez, A., Páez, K., Perruolo, T., Araujo, I. & Herrera, L. (2012)

8. Caracterización de biodiesel obtenido de aceite residual de
cocina.
Se realizó un análisis físico y químico a cada uno de los siguientes tipos de aceite:
desechado proveniente de asaderos de pollo, usado de hogares y fresco adquirido en el
mercado local de la ciudad de Florencia, Caquetá (Colombia). Se evaluaron los siguientes
parámetros: Peso específico, índice de yodo, índice de saponificación, índice de refracción,
humedad y materia volátil, punto de fusión, impurezas insolubles, índice de acidez,
coeficiente específico de extinción valores K232 y K270, color y prueba de Kreiss.
Igualmente se evaluaron los espectros UV-VIS de los tres tipos de aceite estudiados. Se
ensayaron siete diferentes tipos de catalizadores para la reacción de transesterificación
manteniendo en todos los casos la proporción de catalizador: aceite 38:190 (v/v), tiempo
de reacción (2h) y temperatura de reacción (60°C). Se lograron rendimientos de biodiesel
de 75.8% de aceite desechado usando KOH 1,269%p/v/MeOH 99%; 87.50% de aceite usado
con KOH 0,537%p/v/MeOH 99% y 86.60% de aceite fresco usando KOH 0,457%p/v/MeOH
99%. Al biodiesel obtenido en cada caso se le determinó peso específico, índice de
refracción, humedad y materia volátil, cenizas sulfatadas, carbón residual, corrosión a la
lámina de cobre y perfil de ácidos grasos. En todos los casos hubo predominio de ácido
palmítico, ácido oléico y ácido esteárico en los aceites usados y desechados. Del análisis
por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas se pudo establecer que el
contenido total de ésteres metílicos de ácidos grasos es del 98,38% para el biodiesel de
aceite desechado; 99,53% para el biodiesel de aceite usado y 97, 69% para el biodiesel de
aceite fresco.
Murcia, B., Chávez, L., Rodriguez, W., Murcia, M. & Alvarado, E. (2016)

9. Tratamiento de residuos de agar caduco mediante el proceso de
compostaje.
Los residuos generados en los laboratorios de las instituciones de educación superior
(IES) suelen ser considerados peligrosos por sus características fisicoquímicas, al igual
de otros materiales que representan una alta carga orgánica si son dispuestos
inadecuadamente. El objetivo del presente proceso, fue tratar agar residual generado
en los laboratorios de microbiología del edificio multifuncional de la División
Académica de Ciencias Biológicas (DACBiol), mediante compostaje tradicional. Con la
finalidad de conocer la viabilidad del proceso de compostaje, se trabajó con dos pilas
de composta conformadas de 95.95 kg lodos y 141.5 kg residuos vegetales (un total de
237.45 kg), a una de ellas (pila 1), se le añadió 25 kg de agar caduco. Se monitorearon
los parámetros fisicoquímicos y analíticos durante 63 días. Se obtuvo una temperatura
máxima de 57.71±5.07 °C, en la pila con agar y en la segunda pila de 50.23±4.30 °C.
Los valores de pH inicial fueron de 5.93±0.02 y 7.02±0.01, estabilizándose al final con
valores de 8.00±0.07 y 7.95±0.11. La conductividad eléctrica presentó valores finales
de 6.87±0.46 dS m-1 y 3.02±0.09 dS m-1. El compostaje es una tecnología opcional
para el tratamiento de agar residual ya que los valores de pH y temperatura no se
afectaron durante el proceso, solo se presenta un valor elevado de conductividad
eléctrica. Además, la DACBiol, por contar con una certificación en calidad ambiental y
contar con un programa de manejo de residuos de laboratorios, debe cumplir el
objetivo de minimizar la generación de residuos.
Sosa, J., Laines, J., De la Cruz, A., Martinez, L., Perez, M., & Hernandez, C. (2017)

10. Co-digestión anaerobia de vinaza y gallinaza de jaula: alternativa
para el manejo de residuos agrícolas colombianos.
La digestión anaerobia es una tecnología atractiva para el manejo de residuos
al producir energía en forma de biogás y estabilizar la materia orgánica. En
este estudio, se evaluó el proceso de co-digestión de vinaza y gallinaza de
jaula como una alternativa de manejo y estabilización de residuos generados
por la agroindustria colombiana. Se llevaron a cabo, ensayos de
biometanización en relaciones de mezcla vinaza y gallinaza de 1:0, 3:1, 1:3 y
0:1 en base a VS. La relación de 3:1 de vinaza y gallinaza permitió aumentar la
producción específica de metano en un 55% respecto a la producción
específica ponderada de 0.65 m3 CH4/kg VS. Las mezclas entre los sustratos
presentaron un efecto sinérgico positivo. La gallinaza de jaula mejoró la
capacidad de amortiguación de la mezcla, disminuyendo el riesgo de
acidificación por cambio drástico en el pH durante la digestión de la vinaza.
Por otra parte, la vinaza permitió diluir la concentración total de nitrógeno
amoniacal evitando la inhibición de amoniaco. Dado el aumento de la
producción de metano, el co-tratamiento de vinaza y gallinaza mejora la
recuperación de energía y la viabilidad económica de la instalación de la
planta de biogás como parte de la cadena de producción de etanol.
Marin, J., Salazar, L., Castro, L., & Esacalante Humberto. (2016)

11. Biopolímeros y su aplicación en medio ambiente.
La investigación en distintas áreas de la biotecnología ha permitido la
obtención de empaques biodegradables producidos a partir de
biopolímeros microbianos. Los biopolímeros por su biodegradabilidad,
procesos de manufactura ecoamigables y su vasto rango de aplicación,
son alternativas importantes a productos no sustentables y pueden ser
producidos a través de biorrefinerías como parte de bioprocesos
integrados.
El desarrollo de los procesos fermentativos, junto con la obtención de
microorganismos recombinantes sobre-productores de este tipo de
compuestos, así como los adelantos en procesos de purificación, han
permitido llevar a nivel industrial diferentes procesos para la obtención
de biopolímeros.
Ospina, Sonia. (2016)

12. EN CONCLUSION
La biotecnología Ambiental en Colombia con desarrollo en Bogotá como base
principal y otras ciudades, está enfocada en la eliminación de contaminantes
empleando microorganismos, utilización de tecnologías innovadoras para la
depuración biológica de aguas, uso de biomarcadores para la calidad ambiental,
generación de biocombustibles, Biotecnología en el sector agrícola.

13. Referencias Bibliográficas
Becares, Eloy (2007). Biotecnología Ambiental, ¿la cenicienta de la Biotecnología? Ambiociencias, Revista de Divulgación Científica. Facultad
de Ciencias Biológicas y Ambientales. Universidad de León. España.
Blanch, Anicet (2010). Biotecnología ambiental. Aplicaciones biotecnológicas en la mejora del medio ambiente. Universidad de Barcelona.
España.
Cardenas, C., Yabroudi, S., Benítez, A., Páez, K., Perruolo, T., Araujo, I. & Herrera, L. (2012). Desempeño de un reactor biológico secuencial
(RBS) en el tratamiento de aguas residuales domésticas. Centro de Investigación del Agua, Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia. IBUN
(Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia). Maracaibo, Edo. Zulia, Venezuela.
Chaparro, Alejandro (2013). Agenda: Biotecnología, Plan Global de Desarrollo 2010-2012. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá.
Gareth M. Evans (2003). Environmental Biotechnology, Theory and Application. University of Durham, UK and Taeus Biotech Ltd. UK.
Granada, Carlos A. (2014). Módulo Biotecnología Ambiental. Unidad 1 y 2. Conceptos Básicos. Manizales: Facultad de Ciencias Contables,
Económicas y Administrativas. Universidad de Manizales, Centro de Investigaciones en Medio Ambiente y Desarrollo – CIMAD, CEDUM.
Keener, Kevin (2010). Biotechnology and its applications. College of Agriculture and Life Sciences. North Carolina State University. United
States.
Marin, J., Salazar, L., Castro, L., & Esacalante Humberto. (2016). Co-digestión anaerobia de vinaza y gallinaza de jaula: alternativa para el
manejo de residuos agrícolas colombianos. IBUN (Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia). Bogotá.
Murcia, B., Chávez, L., Rodriguez, W., Murcia, M. & Alvarado, E. (2016). Caracterización de biodiesel obtenido de aceite residual de cocina.
IBUN (Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia). Universidad de la Amazonia. Florencia (Caquetá). Colombia.
Petre, Marian (2013). Environmental Biotechnology – new approaches and prospective applications. Intechopen. Croatia.