Transformación Microbiana de Metales
Transformación Microbiana de Metales
Transformación Microbiana de Metales
MICROBIANA DE METALES
• ¿Cómo solucionamos el problema
generado por la dispersión de
contaminantes metálicos en el medio
ambiente?
In
Situ
Ex
situ
Zn,
Cd, Hg
Ni, Cu,
Co Ag, Au
Algunos
metales
pesados
Cr Pb
En acuíferos y
En los suelos aguas
superficiales
Deja de ser
Afecta la considerada
fertilidad para el consumo
humano
Posterior uso
Interacción microorganismo-metal
• Compleja y variada
• Depende de: características del metal, del metabolismo
microbiano y de la estructura de la pared celular
• De acuerdo a la capacidad de vivir en concentraciones
de metales tóxicos: susceptibles, tolerantes o
resistentes.
• No es existe un mecanismo general de respuesta
• Se puede provocar la separación (inmovilización) o la
solubilización (movilización)
Biotecnología ambiental
Productos:
Ciclos
detergentes,
Biogeoquímicos
medicamentos, etc.
Fase
Fase sólida
acuosa a
a acuosa
sólida
Lixiviación
microbiana
MOVILIZACIÓN DE METALES PESADOS
Biolixiviación
• Industria minera
• Los metales presentes en los
minerales resultan extraídos
en fase acuosa
• Obtención de Cu por la
oxidación de las menas de
Cu2S (calcocita) a CuSO4
por intermedio de la acción
de las bacterias Thiobacillus
ferroxidans y Thiobacillus
thiooxidans
pH=2,5
• Se recupera metales a partir de materiales sólidos contaminados
como suelos, cenizas resultantes de quema de desechos,
sedimentos acuáticos, etc.
• Utilizado para Cu Ni, Zn y Cd.
• Con otras bacterias y pH superior también para Fe, Zn, Cd y Pb
• Algunos hongos como Trichoderma harzianum pueden solubilizar
MnO2, Fe2O3 y Zn metálico mediante la liberación de agentes
quelantes
• Ralstonia eutropha (Alcaligenes eutrophus) es una bacteria capaz
de acumular metales pesados, previa solubilización de los mismos
mediante la liberación de sideróforos
• Otro caso interesante resulta la utilización de una combinación de la
solubilización microbiana del Pb de la piromorfita, Pb5(PO4)3Cl,
mediada por el hongo Aspergillus niger con la acumulación del
metal disuelto por parte de plantas que crecen en suelos
contaminados con dicho mineral (fitorremediación)
INMOVILIZACIÓN DE METALES PESADOS
INMOVILIZACIÓN DE METALES PESADOS
Biosorción
• Aplicable para Cd, Cr, Pb, Ni, Zn y Cu
• Los microorganismos por tiempos
relativamente cortos retienen a los metales al
entrar en contacto con soluciones
• Reduce costos ya que no se agrega nutrientes
• La búsqueda y el estudio de estos
microorganismos y macromoléculas sorbentes
están en aumento
• La interacción se da entre el metal y las los
grupos funcionales de las paredes celulares
(carboxilo, amino, hidroxilo, fosfato y sulfhidrilo)
• Suele no depender de la T
INMOVILIZACIÓN DE METALES PESADOS
Bioacumulación
• Se internaliza al metal pesado presente en el entorno
celular con gasto de energía.
• Este consumo energético se genera a través del
sistema -ATPasa.
• Una vez incorporado el metal pesado al citoplasma,
éste es secuestrado por la presencia de proteínas ricas
en grupos sulfhidrilos o también puede colocado dentro
de una vacuola.
• Acumulación de uranio por la bacteria Pseudomonas
aeruginosa (citoplasma), al igual que en la
levadura Saccharomyces cerevisiae en hongos.
INMOVILIZACIÓN DE METALES PESADOS
Biomineralización
• Los microorganismos son capaces de
precipitar metales como carbonatos e
hidróxidos; mediante un mecanismo de
resistencia codificado en plásmidos.
• Se expulsa el metal tóxico presente en el
citoplasma hacia el exterior celular en
contracorriente a un flujo de H+,
produciendo una alcalinización localizada
sobre la superficie celular por lo que el
metal precipita