El cadmio presente en los suelos y rocas genera preocupación mundial por sus efectos tóxicos en la salud humana cuando se consume en el agua y los alimentos agrícolas. En respuesta a este problema se evidenció que la bacteria Bacillus subtilis, que habita en suelos y raíces, reduce la absorción del metal pesado en las plantas, con lo cual se garantizaría un cultivo más saludable y seguro, que cumpla con los requisitos de exportación internacional.
Aunque el cadmio es un metal pesado presente de forma natural en suelos y rocas, especialmente en terrenos volcánicos, cuando actividades como la explotación petrolera o la minería entran en contacto con ciertas profundidades pueden liberar metales como cadmio, arsénico, plomo y mercurio, contaminado el agua o facilitando su absorción por las raíces de las plantas.
La ingeniera de Procesos Alejandra Burgos, magíster en Biotecnología de de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), explica que “el cadmio es un metal xenobiótico, es decir ajeno para los seres vivos, y no cumple un rol biológico. A diferencia del zinc, que es esencial para nuestro organismo en concentraciones adecuadas, el cadmio, independientemente de su concentración, genera una toxicidad en el cuerpo o en cualquier ser vivo”.
¿Por qué el cadmio es un problema?
Según la Agencia para Sustancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades (ATSDR), de Estados Unidos, el cadmio consumido en altas concentraciones, a través de los alimentos o el agua, puede causar irritación grave del estómago, vómitos o diarrea. Además, ingerir niveles de cadmio más bajos durante un período prolongado puede producir acumulación en los riñones, lo que se traduce en problemas renales, óseos y cardiovasculares.
La preocupación por este metal se ha incrementado en cultivos como el cacao, ya que se puede encontrar en los productos derivados como el chocolate, poniendo en riesgo tanto la salud de quienes lo consumen como su exportación hacia mercados con regulaciones estrictas, como el Reglamento 488/2014 de la Unión Europea, el cual establece que solo se aceptan productos con niveles de cadmio inferiores a 0,8 miligramos por kilo (mg/kg) en chocolates con más del 50 % de cacao, o de 0,10 mg/kg en chocolates con menos del 30 % de cacao. Además del cacao, este metal se ha detectado en cultivos como arroz, maíz y frijol.
Qué cantidad de cadmio puede neutralizar esta bacteria
El estudio de la UNAL analizó la capacidad de la bacteria Bacillus subtilis para resistir y manejar el cadmio en diferentes concentraciones presentes en plantas de cacao. “Sorprendentemente mostró una notable resistencia en concentraciones de 2, 5 y 10 mg/kg; al ser inoculada en las raíces del cacao, forma una barrera biológica capaz de ‘secuestrar’ el cadmio”, precisa la ingeniera.
Añade que “es probable que, al acumular el metal en su pared celular, la bacteria evite que se disperse dentro de la planta; los polisacáridos segregados por la bacteria también podrían atrapar el metal, inmovilizándolo en el suelo”.
Cómo reaccionan las plantas tratadas con la bacteria que atrapa el cadmio
Las plantas tratadas con la bacteria no solo crecieron más, sino que además presentaron hojas más verdes y sanas. “Encontramos que el cacao con Bacillus subtilis tenía mayor concentración de clorofila, lo que mejora el desarrollo de la planta”, comenta la investigadora. Este hallazgo es crucial, ya que el cadmio puede provocar clorosis, una enfermedad que vuelve las hojas transparentes y disminuye la capacidad fotosintética de la planta.
Aunque eliminar el cadmio por completo es difícil, esta solución apunta a hacerlo menos disponible para las plantas, reduciendo su absorción. El hallazgo se postula como un primer acercamiento para desarrollar más adelante un biofertilizante que incorpore la bacteria y cuyo uso sea más práctico para los cacaocultores.
“Queremos que sea un producto asequible y fácil de usar, ya que el estudio se hizo sin controlar el ambiente de la planta para tener un acercamiento más real a los cultivos”, señala la investigadora. Además, el equipo explora cómo se podría aplicar esta misma tecnología a otros cultivos como el arroz y el maíz, afectados por metales pesados como el plomo y el cromo, entre otros.
