El cadmio es un metal que se encuentra de manera natural en el suelo y es normal que las plantas lo absorban, al confundirlo con otros metales como calcio o zinc. El problema viene porque el cadmio tiene efectos negativos sobre la salud de las personas, por este motivo se están investigando maneras de evitar que entre en los cultivos y una familia de bacterias podría ser la solución, tal y como ha descubierto un equipo de investigación de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL).
Este metal pesado, descubierto en Alemania en 1817, ingresa en las plantas a través de la raíz, sube por el tallo hasta las partes aéreas y los frutos. De llegar a la dieta de los consumidores, puede desencadenar problemas de salud, como por ejemplo aumentar la probabilidad de desarrollar cáncer de pulmón, hígado o riñones.
Por esta razón, en el sector agrícola mundial existe una preocupación latente por buscar formas que permitan reducir los niveles de cadmio en el cacao, una limitante para acceder a mercados internacionales como el europeo.
Bacterias para atrapar al cadmio
Ante este escenario, el químico de Alimentos Pedro Felipe Feria Cáceres se dio a la tarea de estudiar los géneros bacterianos nativos presentes en los suelos cultivados con cacao para determinar si contaban con tolerancia al cadmio. Para ello, aisló, caracterizó y adelantó bioensayos en invernadero.
Analizó ocho fincas cacaoteras colombianas del municipio de San Vicente de Chucurí, en Santander, el departamento con mayor productividad de cacao y de suelo volcánico. “Hicimos un premuestreo y un tamizaje para dejar solo cuatro fincas: dos con pH ácido y con alta y baja concentración de cadmio, y dos con pH neutro y con alta y baja concentración de cadmio”.
En cada lugar validó las propiedades fisicoquímicas del suelo, hizo un análisis microbiológico, es decir el recuento total y el aislamiento de las bacterias, y un análisis molecular para caracterizarlas.
Cuántos géneros bacterianos podrían actuar contra el cadmio
“Entre los resultados identificó 12 géneros bacterianos, que pasaron a complementar la lista de géneros previamente reportados en Colombia”. Así mismo, encontró que esos 12 géneros cuentan con una tolerancia al cadmio superior a 20 partes por millón, una cifra que puede dimensionarse teniendo en cuenta que, en Santander, por ejemplo, la concentración de cadmio en el suelo es de aproximadamente 1,2 a 1,6 partes por millón, lo que quiere decir que los géneros bacterianos nativos estudiados cuentan con una tolerancia 20 veces superior.
Cómo estas bacterias atrapan el cadmio
Las bacterias tolerantes interactúan de distintas formas con el metal: primero, pueden bioabsorberlo, es decir alojarlo en la pared celular de la bacteria; segundo, pueden bioacumularlo a nivel del citoplasma, es decir capturarlo y precipitarlo; y, por último, pueden biotransformarlo como sulfuro o carbonato de cadmio, compuestos que no son absorbidos por la planta.
Ahora bien: aunque los 12 géneros bacterianos encontrados realizaban alguna de estas funciones, “llevamos a bioensayos en invernadero solo a tres, y de esos tres el que mostró una tendencia en reducir la bioacumulación de cadmio en los tejidos de la planta fue el género Klebsiella sp., que precipita el metal como carbonato de cadmio”, agrega el químico Feria.
“Las bacterias, además de evitar que el cadmio pase a las plantas, pueden ser complementarias a la aplicación de enmiendas adecuadas, a los buenos planes de fertilización y a las buenas prácticas agrícolas, teniendo en cuenta además que su presencia mejoraría la calidad de los suelos agrícolas”, anota.
La investigación, que contó con el apoyo de los profesores Claudia Ximena Moreno y Rafael Eduardo Arango, de la Facultad de Ciencias de la UNAL Sede Medellín, fue fruto de una alianza público-privada con la Compañía Nacional de Chocolates.
