Biotecnología y bacterias CF Nº 148

CIENCIA FÁCIL N º 148
Biotecnología y bacterias beneficiosasAutora: María Cristina Chaler.

Recordemos que estos pequeños organismos no siempre  son perjudiciales, en estos tiempos  con los nuevos adelantos, resultan de gran utilidad para el hombre en varias áreas de la biotecnología.

Ya en notas anteriores habíamos mencionado que muchas bacterias tienen una enorme capacidad de resistencia a las condiciones más extremas, han sobrevivido largamente y resultan ser la vida más abundante en nuestro planeta. Estas condiciones son aprovechadas por el hombre para inventar métodos que resulten ya sea por sus propiedades o por sus productos de utilidad tecnológica.
El tamaño de una bacteria es mayor que el de los virus. La unidad con que se miden son los micrómetros es decir el 1/1000000m que corresponde a 1mm dividido en 1000 partes. Hay algunas excepciones las hay de gran tamaño y pueden verse a simple vista.

Las bacteria y la vida.
En el tracto digestivo de todo ser vivo habitan bacterias que conforman a partir del momento de su nacimiento, la llamada flora intestinal encargada de proteger y reforzar el sistema inmunológico. Sin su presencia algunos nutrientes no se podrían asimilar. Esta flora en el ser vivo forma una especie de micro ecosistema que se mantiene en equilibrio y evita que proliferen las bacterias patógenas. Una buena nutrición y una vida sana hacen que se mantenga en buenas condiciones. El exceso de antibióticos las mata. Si bien a veces es necesario ingerirlos para combatir  a aquellas bacterias que nos enferman (patógenas), siempre hay que tener en cuenta que se destruyen las beneficiosas y hay que compensar de alguna manera este efecto.

Nuestro Planeta y las bacterias
También el equilibrio de nuestro planeta está sostenido por bacterias. Intervienen en la cadena trófica (Alimentaria) como degradadores de la materia orgánica, se encargan de la limpieza planetaria, degradando la basura y manteniendo el medio ambiente equilibrado. (Ciencia fácil Bacterias).

La industria.

Ya mencionamos la utilidad de algunas de ellas en la industria farmacéutica donde se aplican técnicas de ADN recombinanante para la fabricación de medicamentos como la insulina y algunas vacunas, o para el desarrollo de otros productos. Tradicionalmente, en la industria alimentaria se usan para la fabricación de comestibles fermentados como el vinagre y productos lácteos como yogures, leches ácidas, probióticos, prebióticos, etc.

La Minería
Las bacterias mineras _ “Acidithiobacillus ferrooxidans”son de gran utilidad. Cuando el mineral de cobre (cuprífero) en una mina, posee bajo porcentaje  (menor al 0,5 %) su explotación no resulta rentable, se impulsaron métodos de investigación para generar mayor eficiencia y rendimiento  que permitan aprovechar minerales con bajos porcentajes del metal.
Las bacterias quimiolitoautotróficas (come rocas), a diferencia de los seres humanos cuyo combustible de vida es la glucosa, oxidan compuestos inorgánicos para generar su alimento. Esta capacidad metabólica es la que se aprovecha para solubilizar cobre. Reciben el nombre de bacterias mineras por ser capaces de degradar las rocas   alimentándose de ellas. Este proceso recibe se llama biolixiviación  aprovechando que las bacterias transforman al azufre en ácido sulfúrico y oxidan al mineral de hierro liberando Cobre y haciéndolo soluble. Con el avance tecnológico se ha secuenciado el genoma de estas bacterias mineras y se piensa emplearlas en forma más eficiente.

La piro metalurgia es uno de los métodos que se aplica para la extracción del cobre en un 70 % de los casos. Se funde el mineral metálico en hornos a 1200 °C. Los más pesados van al fondo y los  más livianos flotan sobre ellos, como es el caso del cobre.
La hidrometalurgia  consiste en disolver el mineral con ácido sulfúrico (H2SO4) y separando de este modo el cobre de otros metales. Este proceso resulta de bajo rendimiento cuando se tratan   minerales que posean azufre,óxidos de hierro y pequeñas cantidades de cobre, aquí es donde las bacterias mineras resultan útiles porque se alimentan del hierro y azufre y separan al cobre. Se genera una disolución rica en cobre ( 30 gramos por litro) que se puede enviar a refinerías para su extracción.

Bacterias descontaminantes

Las bacterias descontaminantes, se pueden utilizar en los efluentes de las industrias mineras que  deben cumplir con estándares de descargas y reducir al mínimo la presencia de metales pesados.Significaron siempre un serio problema medioambiental y quizás este proceso sea una de las soluciones. La propiedad que se utiliza es la biosorción basada en la capacidad que poseen las bacterias de captar en su superficies iones de metales pesados y hacerlos insolubles reteniéndolos y purificando el medio de metales como Cu 2+ (ión cobre), Zn2+ (ión zinc), Fe+3 (ión férrico) y Cd+2(ión cadmio).
Este método se ha ido mejorando a través del tiempo, cultivando bacterias en superficies inertes, que tienen gran capacidad de absorción de metales y poca movilidad que les permite retenerlos mejor  durante el proceso. Esta absorción es reversible y la biomasa  se recupera volviendo a las condiciones iniciales para ser  utilizada. 
Este proceso es el resultado de más de 10 años de Investigación en los laboratorios de Microbiología y Biotecnología y Operaciones Unitarias de la facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile. Se está tratando de convertirlo en un método de descontaminación generalizado.

El hombre debe pensar que el planeta que sostiene su vida es sumamente frágil. Tiene la responsabilidad de cuidarlo para sí y para los habitantes del futuro. Loa científicos generan como resultado  de sus investigaciones métodos y técnicas cada vez más sofisticados y eficientes. 
El avance de la tecnología debe ser acompañado por el cuidado del medio ambiente, de lo contrario es retroceso.