La biorremediación utiliza organismos vivos para restaurar ambientes contaminados degradando o transformando los contaminantes. Las bacterias son particularmente útiles ya que pueden degradar una amplia variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos, incluidos hidrocarburos, pesticidas, metales pesados y más. El estudio de los procesos de biorremediación ha llevado al desarrollo de aplicaciones biotecnológicas como la biominería, producción de bioproductos y biosensores.

1. Maestra Altagracia Jiménez Díaz

2. La biorremediación es el uso de seres vivos para restaurar ambientes
contaminados.
Es un concepto que no se debe de confundir con depuración.
La depuración es la eliminación, ya sea por métodos físico/químicos o
biológicos, de un contaminante antes de que éste alcance el medio
ambiente.
Cuando la contaminación ya se ha producido, se precisa restaurar el
ecosistema contaminado, para lo que se pueden utilizar diversas
estrategias. Una de ellas es la biorremediación.

3. Se pueden emplear diversos organismos
en los procesos de biorremediación.
Los más usados son los microorganismos
(tanto bacterias, como algas y hongos) y
las plantas (en procesos llamados
fitorremediación),
pero también se pueden utilizar otros
seres vivos tales como los nemátodos
(vermiremediación).
Entre los microorganismos destacan
especialmente las bacterias, los seres
vivos con mayor capacidad metabólica del
planeta.

4. Las bacterias pueden degradar prácticamente
cualquier sustancia orgánica.
Si la sustancia se degrada completamente se habla
de mineralización; este es el proceso ideal, pero no
siempre ocurre.
Algunas sustancias no son degradadas sino
transformadas en otras (biotransformación).
La biotransformación puede ser peligrosa, ya que la
nueva sustancia formada puede ser tan nociva o más
que la de partida.

5. Finalmente hay sustancias que no son degradadas y se
las denomina recalcitrantes.
Éstas se acumulan durante mucho en el medio ambiente,
especialmente si además son resistentes a procesos
físico/químicos como la radiación ultravioleta o la
oxidación.
Las bacterias además pueden eliminar los contaminantes
en ambientes donde hay oxígeno (llamados aeróbicos),
pero también en ambientes sin oxígeno (llamados
anaeróbicos),
ya que pueden respirar otras sustancias diferentes al
oxígeno (aceptores de electrones), como por ejemplo el
nitrato, el sulfato, el hierro (III), el manganeso, el selenio
y un largo etcétera.

6.  Todos aquellos contaminantes que puedan ser degradados
o transformados por los seres vivos son susceptibles de
ser eliminados mediante procesos de biorremediación.
 Los compuestos orgánicos suelen ser degradados total o
parcialmente y eliminados por completo del ecosistema.
 Por ejemplo, compuestos contaminantes tales como el
tolueno, el fenol o los polibifenilos clorados (PCBs) pueden
ser utilizados como fuente de carbono por bacterias, tanto
en condiciones aeróbicas como anaeróbicas.

7.  Bacterias de los géneros Pseudomonas, Ralstonia,
Burkholderia o ycobacterium pueden eliminar
hidrocarburos aromáticos como:
 El tolueno o el naftaleno
 pesticidas como las atrazinas, aditivos de la gasolina
como el tricloruro de etilo
 o sustancias venenosas como el cianuro potásico, tanto
de ambientes sólidos (suelos) como líquidos (rios y
mares).

Pero, además muchas bacterias son capaces de modificar
sustancias químicas peligrosas, transformándolas en otras
menos tóxicas

8.  Así, algunas bacterias pueden reducir la
biodisponibilidad (hacerla menos accesible y
por tanto menos tóxica) de metales pesados
tales como:
 El mercurio
 El arsénico,
 El cromo,
 El cadmio,
 El zinc o el cobre.

10.  Para su eliminación se inyecta en el suelo
nutrientes y aceptores de electrones que
favorecen el crecimiento de microorganismos
que acabarán eliminando la sustancia tóxica.

11.  El estudio de los procesos de biorremediación
tiene un gran interés, y no sólo por las ventajas
que posee la restauración de un ecosistema.
 Las bacterias responsables de la biorremediación,
los procesos bioquímicos que llevan a las
reacciones de degradación,
 Así como los genes que codifican las enzimas
responsables de estos procesos se están
analizando tanto para un conocimiento desde un
punto de vista básico como aplicado.

12. Conocer las proteínas responsables de estos procesos,
así como los genes que codifican éstas, como han
evolucionado y se han dispersado en los diferentes
ecosistemas,
Permite conocer mejor la evolución ligada a procesos
geoquímicos de nuestro planeta.

13.  Además ese conocimiento ha servido y está sirviendo para
desarrollar herramientas de interés biotecnológico como
por ejemplo
 El uso de las bacterias, o parte de ellas en procesos de
biominería (extracción de metales de interés usando
bacterias)
 Bioproducción de sustancias de interés tales como
bioplásticos o biopolímeros, energía (electricidad),
sustancias de interés:
 farmacológico, o enzimas que realizan procesos químicos
de una forma más eficiente y más respetuosa con el medio
ambiente que la industria química.

14.  Estas bacterias, o parte de ellas también
pueden ser usadas para desarrollar:
 Biosensores, sistemas de detección de
sustancias más eficientes y rápidos que los
típicos análisis químicos.
 Todas estas aplicaciones sólo se han podido
obtener después de un profundo
conocimiento de la biología molecular que
subyace en los procesos de biorremediación.