Investigadores de la Universidad de Alicante (UA) comprueban que una serie de microorganismos extremófilos de las Salinas de Torrevieja son capaces de atrapar metales como el cromo, el níquel, el litio y el arsénico. Esta línea de trabajo innovadora permitirá desarrollar soluciones de depuración contra este tipo de contaminantes.
Las Salinas de Torrevieja son uno de los mayores atractivos naturales de la provincia de Alicante. Este entorno, que cada año visitan miles de personas y en 2019 fue el punto de partida de la Vuelta Ciclista a España, ha sido explotado para la obtención de sal desde la segunda mitad del siglo XVIII. Aparte de su valor turístico y para la producción de sal, estas salinas cuentan con una riqueza oculta con un elevado valor medioambiental: sus microorganismos.
El grupo de investigación de Biotecnología de Extremófilos de la Universidad de Alicante (UA) estudia el potencial de los microorganismos de este entorno extremo para tratar aguas industriales y eliminar contaminantes del medio ambiente. Lo hace en el marco del proyecto ‘Uso potencial de microorganismos halófilos en biorremediación – HaloRemediation’, financiado por la Comunidad Valenciana, y para el que cuentan con el apoyo de científicos de la Universidad de Huelva y Autónoma de Madrid.
Organismos extremófilos para eliminar metales de aguas industriales
El equipo de la UA trata de abordar el problema de la contaminación de aguas de origen industrial mediante la biorremediación. La investigación se centra en el estudio de la capacidad de microorganismos halófilos extremos y halotolerantes para minimizar, eliminar e, incluso, recuperar para su uso los restos de metales presentes en aguas o suelos contaminados.
Concretamente, el grupo de Biotecnología de Extremófilos pretende identificar los mecanismos moleculares de arqueas, cianobacterias y microalgas, que les permiten bioacumular y biotransformar de los contaminantes, principalmente metales. Este conocimiento será la base para el desarrollo de estrategias de biorremediación innovadoras, destinadas a retirar del medio metales como el litio, cobalto, zinc, arsénico, mercurio y níquel, cuya eliminación resulta compleja y también deja su huella ambiental.
Con este proyecto, el grupo de Biotecnología de Extremófilos de la UA ha dado un salto cualitativo en su trayectoria científica, ya que sus proyectos anteriores estaban más centrados en el estudio de las adaptaciones moleculares y metabólicas de estos organismos a los ambientes hipersalinos que en sus posibles aplicaciones.
Aplicación de los conocimientos sobre extremófilos y halófilos extremos
«Durante muchos años hemos realizado una investigación más básica sobre este tipo de organismos y, especialmente, los halófilos, capaces de vivir en zonas con alta concentración de sal. Y ahora hemos dado el paso más y buscar una aplicación a estos organismos», explica Julia Esclapez, investigadora de este grupo y coordinadora del proyecto HaloRemediation.
Con esta filosofía, realizaron pruebas para conocer el comportamiento de estos microorganismos ante diversos contaminantes y descubrieron, no sin sorpresa, que las arqueas halófilas caracterizadas tienen una gran tolerancia al litio y otros metales.
El primer paso ha consistido en conocer qué tipo de microorganismo extremos halófilos se encuentran en las Salinas de Torrevieja, no solamente arqueas, sino microorganismos de los dominios Bacteria y Eukaria. El equipo de la UA ha elaborado un listado de los tres dominios que presentan tolerancia a los metales ensayados.
Organismos para biorremediación de metales
Este trabajo ha permitido proponer microorganismos con un uso potencial en biorremediación de metales, como por ejemplo el cromo. «Nos encontramos en una fase preliminar, porque estamos caracterizando las especies y calculando las cantidades mínimas inhibitorias para cada metal y el siguiente paso consistirá en averiguar la forma en la que se acumula el metal», aclara Julia Esclapez.
Las primeras observaciones llevan a pensar que estos microorganismos incorporan los metales intracelularmente, sin embargo, se desconoce el mecanismo empleado para ello, así como la forma en que los metales se acumulan en el interior de estos halófilos extremos y halotolerantes.
Resolver esta incógnita es fundamental para el desarrollo de una aplicación a nivel industrial. «Estos organismos incorporan los metales en su interior mediante un tipo de transportador que ahora mismo desconocemos».
El equipo de este proyecto busca el mecanismo responsable del proceso de bioacumulación con el fin de potenciarlo. Estos organismos funcionan muy bien con un abanico amplio de metales, pero son especialmente interesantes en la eliminación de litio y cromo.
Primeros ensayos para eliminar metales
El potencial se está analizando con muestras reales que proceden de empresas que realizan curtidos de piel con cromo. Este potencial facilita el desarrollo de la primera aplicación concreta de este proyecto, que se realizará de la mano de una empresa que trabaja con curtidores de piel, que emplean grandes cantidades de cromo en su actividad.
«Queremos comprobar si podemos eliminar cromo de las pieles curtidas con estos microorganismos y también queremos hacer pruebas para eliminar los contaminantes de aguas residuales de estas empresas», explica la coordinadora del proyecto HaloRemediation.
Aprovechar la biomasa en un proceso circular
Este proyecto cuenta con una derivada adicional, ya que además de investigar cómo los organismos extremófilos atrapan los metales, tratan de dar con una fórmula para aprovechar la biomasa acumulada, en un proceso de economía circular, que permita obtener productos de valor añadido, como pigmentos de cianobacterias y microalgas.
HaloRemediation significa el punto de inicio de esta línea de investigación y estará finalizado a finales de año. Entonces se contará con el listado de todos los microorganismos con potencial para biorremediación, clasificados en función del metal para el que estarían indicados; y determinar el proceso de acumulación de los metales, para desarrollar aplicaciones concretas.
Además, también están previstas pruebas piloto con los microorganismos con mayor potencial, bien con aguas contaminadas artificialmente o con aguas contaminadas procedentes de empresas.
Con este proyecto, el grupo de Biotecnología de Extremófilos de la UA espera aportar un espaldarazo al despegue de esta estrategia para eliminar contaminantes del medio.
