Biologia de los microorganismos (1141)

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M I C R O B I O L O G Í A D E L A M B I E N T E A N T R O P I Z A D O 703
U
N
ID
A
D
 4
el material pirítico no es extraído, el FeS
2
 no puede oxi-
darse porque el O
2
, el agua y las bacterias no llegan hasta 
él. Sin embargo, cuando una veta mineral o de carbón 
queda expuesta (Figura 21.4b), el O
2
 y el agua se introducen, 
haciendo que sean posibles la oxidación bacteriana y la oxi-
dación espontánea del FeS
2
. El ácido formado puede enton-
ces disolverse en los sistemas acuáticos de los alrededores 
(Figura 21.5).
Donde el drenaje ácido de las minas es extenso y los niveles 
de Fe2+ son elevados, a menudo aparece la especie de Archaea 
fuertemente acidófila Ferroplasma. Este organismo aerobio oxi-
dante de hierro es capaz de crecer a pH 0 y a temperaturas de 
50 °C. Las células de Ferroplasma carecen de pared celular y 
están filogenéticamente relacionadas a Thermoplasma, que 
también carece de pared celular y es una Archaea fuertemente 
acidófila (pero quimioorganótrofa) ( Sección 16.3).
MINIRREVISIÓN
 ¿Cuál es el estado de oxidación del hierro en el mineral 
Fe(OH)
3
? ¿Y en el FeS? ¿Cómo se forma el Fe(OH)
3
?
 Los depósitos naturales de pirita, como las vetas de carbón 
subterráneas, no contribuyen al drenaje ácido de las minas; 
¿por qué?La necesidad de O
2
 para la oxidación del Fe2+ a Fe3+ explica 
cómo se desarrolla el drenaje ácido de las minas. Hasta que 
Figura 21.5 Drenaje ácido de una mina en una operación de minería
a cielo abierto. El color rojo amarillento se debe a la precipitación de óxidos 
de hierro (véase Figura 21.4c para la reacciones que tienen lugar en el drenaje 
ácido de las minas).
T
. 
D
. 
B
ro
c
k
II Biorremediación
El término biorremediación se refiere a la eliminaciónmicrobiana del petróleo, compuestos químicos tóxicos y 
otros contaminantes ambientales, habitualmente estimulando 
las actividades de los microorganismos autóctonos. Estos con-
taminantes incluyen tanto materiales naturales, tales como los 
productos del petróleo, como químicos xenobióticos, químicos 
sintéticos no producidos por los organismos en la naturaleza.
Aunque se ha propuesto la biorremediación de muchas sus-
tancias tóxicas, los mayores éxitos se han obtenido en la elimi-
nación de los vertidos de petróleo o en las fugas de los grandes 
tanques de almacenamiento de hidrocarburos. Recientemente, la 
destrucción programada de los contaminantes ambientales clo-
rados, como disolventes y plaguicidas comúnmente utilizados, 
ha sido más fácil de llevar a cabo por biorremediación debido al 
mejor conocimiento de la microbiología asociada. Así mismo, ha 
habido un creciente éxito en la biorremediación de los ambientes 
contaminados con uranio, muchos de los cuales son el legado de 
actividades de extracción del uranio, para armamento y combus-
tible nuclear, insuficientemente reguladas en el pasado. Empeza-
remos aquí con un análisis de este contaminante tan tóxico.
21.3 Biorremediación de ambientes 
contaminados con uranio
Los principales contaminantes inorgánicos son metales y radio-
nucleidos que no pueden ser destruidos, solo puede ser alterada 
su forma química. A menudo la extensión de la contaminación 
ambiental es tan grande, que la eliminación f ísica del material 
contaminado es imposible. Por tanto, la única opción real es la 
contención, y un objetivo común en la biorremediación de los 
contaminantes inorgánicos es cambiar su movilidad, haciendo 
menos probable que se muevan con las aguas subterráneas y 
que contaminen los ambientes circundantes. Aquí considera-
mos cómo el uranio radiactivo puede ser contenido por la acti-
vidad de las bacterias.
Biorremediación del uranio
La contaminación por uranio de las aguas subterráneas tiene 
lugar en cualquier parte del mundo donde el mineral de uranio 
haya sido procesado o almacenado (Figura 21.6). El movimiento de 
los materiales radiactivos a través de las aguas subterráneas, es 
un peligro para la salud humana y medioambiental. Dado que a 
menudo la contaminación se disemina ampliamente, haciendo 
que los métodos mecánicos de recuperación sean muy caros, los 
microbiólogos se han asociado con los ingenieros a fin de desa-
rrollar tratamientos biológicos que aprovechan la capacidad de las 
bacterias para reducir el U6+ a U4+. El uranio en forma de U6+ es 
soluble, mientras que el U4+ forma un mineral de uranio insolu-
ble llamado uraninita, lo que limita la movilidad del uranio en las 
aguas y el contacto potencial con los humanos y otros animales. 
Transformaciones bacterianas del uranio
La principal estrategia para inmovilizar el uranio ha sido la utili-
zación de bacterias para cambiar el estado de oxidación del ura-
nio, en los principales contaminantes, a una forma que estabilice 
este elemento. Las Bacteria, como las especies de Schewanella y 
Geobacter reductoras de metales ( Sección 14.14) y las espe-
cies de Desulfovibrio sulfato-reductoras ( Sección 14.9), aco-
plan la reducción de la materia orgánica e hidrógeno (H
2
) a la 
reducción del uranio U6+ a U4+. 
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