Biorremediación: Bacterias y Plantas Tragametales

Biorremediación es el proceso que utiliza organismos vivos para reducir o eliminar la contaminación ambiental.

Bacterias

Ventajas:

• Retienen los metales por las cargas eléctricas negativas en su envoltura.
• Producen polihistidina que engancha los metales pesados.
• Son capaces de retener más cantidad de átomos.

Desventajas:

• La habilidad natural no es suficiente.
• Las bacterias modificadas crecen con facilidad en el laboratorio, pero no en el medio natural.

Plantas Tragametales

Ventajas:

• Pueden absorber y limpiar grandes cantidades de níquel del suelo.
• Más barato y favorable para el medio ambiente.
• Más rápido.

Desventajas:

• Crecen más lentamente.
• Al absorber el metal, afecta la planta y, por esto, podría llevarle años descontaminar un sitio.

La ingeniería genética es una ciencia que sirve para modificar el ADN de un organismo y producir nuevos genes o características. No es lo mismo que la biotecnología, ya que esta es una aplicación tecnológica de los seres vivos o sustancias producidas por ellos.

Plantas Tragametales: Un Estudio de Caso

Un grupo de investigadores del Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Oxford descubrió que una planta proveniente de Grecia, llamada Alyssum lesbiacum, puede absorber níquel de modo muy eficaz y lo acumula en sus tejidos, por lo que al “cosecharla”, se consigue descontaminar el suelo. Como otros hiperacumuladores, absorbe este metal en cantidades que serían letales para la mayoría de las plantas. El problema es que dicha planta crece muy lentamente y podría llevarle años descontaminar un sitio. Es por ello que los investigadores están tratando de localizar los genes responsables de la hiperacumulación, los cuales se incorporarían mediante ingeniería genética a plantas de crecimiento rápido y con mucho follaje, como las coliflores, para absorber los metales.

Algunos métodos actuales para descontaminar el suelo utilizan ácidos, que además de ser caros, matan los microorganismos y dejan el suelo estéril. Por lo expuesto, se considera que este método sería más barato y más favorable para el medio ambiente.

Bacterias que “Comen” Metales

La industria metalúrgica, y en particular las de las técnicas de galvanizado, elimina al ambiente residuos, entre los que se encuentran los metales pesados como el níquel y el cadmio. Estos metales constituyen la fuente de contaminación más importante de toda la biosfera, en especial de las aguas: su impacto ambiental es superior al que provocan los compuestos clorados y los residuos radiactivos juntos. Los metales pesados se encuentran diseminados en bajas concentraciones por todas partes, y su eliminación por métodos físicos o químicos resulta muy dificultosa.

Un grupo de investigadores españoles logró crear, mediante técnicas de ingeniería genética, una bacteria útil para afrontar este problema y, de paso, inventó una tecnología que podría servir también para cosechar metales preciosos. La idea inicial es que cualquier bacteria es capaz de retener metales, debido a que tienen muchas cargas eléctricas negativas en el exterior de su envoltura; esta habilidad natural no es suficiente, pero se puede incrementar por ingeniería genética. El experimento consiste en introducir en el material genético de las bacterias Escherichia coli un grupo de genes para que las bacterias produzcan una pequeña molécula de la membrana. Esta molécula, llamada polihistidina, tiene mucha avidez por “enganchar” metales pesados. Al tener esta molécula en su membrana, las bacterias son capaces de retener diez veces más cantidad de átomos de metal que lo esperado. El inconveniente de la técnica es que las bacterias modificadas crecen con facilidad en el ámbito del laboratorio, pero difícilmente lo hacen en el medio natural. La idea para sortear este problema es recolectar bacterias del medio natural, modificarlas genéticamente y volverlas al medio para que limpien el agua contaminada.

Nuevas Partículas Subatómicas

• Leptones: electrones, neutrinos y muones. Son pequeños, móviles y se encuentran en las órbitas.
• Hadrones: Formados por quarks (Up, Down, Bottom, Top, Strange y Little). Protones, neutrones, piones y mesones. Son grandes, inmóviles y se encuentran en el núcleo.

Aleaciones

Son mezclas homogéneas de dos o más metales, o un metal y un no metal. Se fabrican para economizar gastos y porque generalmente poseen propiedades que el metal o no metal no posee o que difieren.

¿Cómo los Jeans Llegaron a Ser Azules?

El colorante obtenido de las hojas del glasto fue usado para teñir ropa interior por los romanos, medias, por los bárbaros y túnicas y uniformes militares en la Edad Media. Cuando sus hojas se ponen en contacto con abono, producen un líquido blanquecino (índigo blanco). Si se frotan las ropas con este líquido y se exponen al aire (oxidación), con el tiempo adquieren un color azul brillante. Así se obtiene el añil o índigo. Ese era el único color que podía producirse a bajo costo en grandes cantidades. Su uso se extendió por toda Europa y fueron los mercaderes holandeses del siglo XII quienes comenzaron a importar desde Oriente la misma tintura, pero obtenida en la India a partir de especies de Indigofea, de crecimiento más rápido que el glasto. Muy pronto empezaron a llegar al Viejo Continente, y sobre todo a Gran Bretaña, cantidades considerables de “añil de la India” a bajo precio. De inmediato, los productores británicos reclamaron un impuesto a este azul extranjero para impedir la competencia y establecieron plantaciones en la India y en el Caribe para cosechar por cuenta propia las plantas productoras de índigo en su versión subtropical.

Las plantaciones en la India y el Caribe dominaron el mercado, hasta que Adolf von Baeyer (1835 -1917), químico alemán, halló la manera de fabricar índigo artificial en 1880. Con el tiempo entraron en bancarrota las plantaciones. En 1912, cerró la última.

En la década de 1970 un ingeniero químico injustamente olvidado, sugirió teñir de azul los pantalones. A principios de la década de 1960 sólo quedaban cuatro fábricas de añil, a punto de cerrar en Inglaterra, Alemania, Francia y Japón. Fue entonces que a otro químico se le ocurrió: ¿y si sólo la mitad de las fibras de algodón utilizadas en un tejido se tiñera con índigo?. Una pequeña empresa textil de California, Levi – Strauss, poseía el tipo de tejido apropiado y fabricaba los pantalones tejanos de marca Levi”s.

Las cuatro antiguas plantas de producción ya instaladas y en funcionamiento, que habían sobrevivido al decenio de 1950, se tomaron su revancha. Su producto era tan barato que ninguna fábrica nueva podía competir con ellas. Desde mediados de la década de 1960, todos los jeans han sido teñidos con índigo procedente de alguna de estas cuatro antiguas fábricas. Hoy, las personas usan jeans teñidos con ese tinte, químicamente idéntico al que los antiguos druidas extraían del glasto sagrado.

Polímeros

Es una molécula de elevado Peso Molecular formado por gran cantidad de moléculas pequeñas, denominadas monómero.

Clasificación:

• Según origen: Artificial o Natural.
• Según Tipo de monómeros: Homopolímeros o Heteropolimeros.
• Según orden de monómeros: Al azar, Alternados o En bloque.
• Según estructura espacial de monómero: Lineales, Ramificados o Entrecruzados.
• Según respuesta frente al calor: Termoestables (No se pueden calentar o volver a moldear) o Termoplásticos (Se pueden calentar y volver a moldear).
• Según método de fabricación: De adición (los monómeros se suman) o De condensación (cada vez que se suma un monómero, se pierde una molécula de agua).

Conceptos Adicionales

Valencia: Número de electrones que un átomo involucra cuando se une con otro para formar una sustancia. Son los de la última órbita (electrones de valencia).

Numeral de Stock: Es un número romano utilizado en la nomenclatura de los óxidos básicos para indicar el número de valencia.