TEMA 15 PROCESOS MICROBIANOS DE PROTECCIÓN AMBIENTAL BIORREMEDIACION

Vista previa del material en texto

Tema 20 
Degradación de Xenobióticos 
Biorremediación de 
 suelos. 
Ing. Agr. Msc. Susana Krieger 
 
 
 
Xenobióticos 
 
Xeno: extraño biótico: vida 
Son compuestos creados por el hombre mediante síntesis química y 
que contienen estructuras que no están presentes (o son muy 
raras) en la naturaleza. 
 
No existían en la naturaleza, aparecieron en 
los últimos 50 años 
 
Agrupan a una gran cantidad de productos que son incorporados al 
suelo en las prácticas agrícolas y está dado principalmente por 
todo el paquete de fitosanitarios que se utilizan para el control 
 de hongos, malezas, insectos y otros. 
“el termino xenobiótico no debería de 
restringirse a aquellos compuestos con 
características estructurales extrañas a la vida 
si no que debería ser utilizado para todos los 
compuestos que liberados en cualquier 
compartimento 
del medio ambiente por acción del hombre se 
presentan a una concentración mayor de la 
natural“ (Hutzinger) 
Desde el punto de vista de su degradación se 
pueden clasificar en: 
Orgánicos : son los más nocivos ( pesticidas, moléculas 
recalcitrantes). 
 
Pueden categorizarse: 
 
• Muy recalcitrantes: muy resistentes a la degradación 
• Lentamente biodegradables 
• Compuestos que son utilizados rápidamente por los 
microorganismos en laboratorio, pero no se sabe si ocurre 
lo mismo en la naturaleza. 
• Compuestos que son metabolizados fácilmente en 
laboratorio y en hábitats naturales. 
 
Inorgánicos: metales pesados. Los halógenos son los más 
recalcitrantes. 
 
 
Xenobióticos recalcitrantes 
 
Las razones su persistencia son: 
 
 Químicas: sustituyentes extraños (Cl u otros 
halógenos), enlaces inusuales (carbonos 
cuaternarios), anillos aromáticos muy condensados o 
excesivos tamaños moleculares (plásticos) 
 Físicas: insolubilidad 
 Celulares: carencia de permeasas específicas, 
toxicidad 
Fuente Lilian Frioni, 2006 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Herbicidas, insecticidas y fungicidas 
 
 
Algunos son fuente de carbono y/o dadores 
de electrones para microorganismos del suelo 
y desaparecen rápido, pero otros como por 
ejemplo la atrazina son más persistentes 
Ejemplos de xenobióticos 
Metabolismo microbiano sobre los pesticidas 
Fuente: LilianFrioni,2006 
Persistencia en el suelo y proceso de 
degradación 
Fuente Lilian Frioni, 1999) 
 
 
 
 
La biorremediación es el uso de seres vivos (bacterias, 
como algas y hongos) para restaurar ambientes 
contaminados. 
 
Factores que afectan la biorremediación 
 
• Naturaleza y/o cantidad del contaminante 
 
• Condiciones locales y estacionales: falta de O2 o 
de humedad, pH desfavorable, falta de nutrientes 
minerales, temperaturas desfavorables 
 
• Composición de la comunidad microbiana 
autóctona 
Estrategias que se pueden usar en la 
biorremediación 
• Modificación ambiental: mediante la aplicación 
de nutrientes (Bioestimulación) o aireación 
(Bioventilación) 
 
• Siembra de degradadores no autóctonos del 
 contaminante ( Bioamplificación) 
 
• Compostaje: microflora termófila aerobia en pilas 
o reactores 
¿Que tipos de contaminantes se pueden 
eliminar con la biorremediación? 
 
Los compuestos orgánicos suelen ser degradados total 
o parcialmente y eliminados por completo del 
ecosistema 
 
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 
Bacterias y Hongos usados en la biorremediación 
Las bacterias de los géneros Pseudomonas, Ralstonia, 
Burkholderia o Mycobacterium 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 
(ríos y mares) 
 
 Muchas bacterias son capaces de modificar sustancias químicas 
peligrosas, transformándolas en otras menos tóxicas. 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. 
Bibliografía 
 Alexander M. (1981) Introducción a la Microbiología del 
suelo. New York. Editorial AGT S.A. 2º Edición. 
 
 Frioni, Lilian ( 2006) Microbiología Básica, ambiental y 
agrícola. Universidad de la República. Facultad de 
Agronomía. Uruguay. 
 
 García, Inés y Dorronsoro Carlos. (2013).Contaminación de 
suelo. In http://www. edafología.ugr.es 
 
 Murray, Robert (2005). Bioquímica de Harper (14ª edición). 
México: Manual Moderno. pp. 879