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Los microorganismos como estrategia ante la contaminación por hidrocarburos

Investigadores desarrollan una tecnología basada en inoculantes microbianos para degradar hidrocarburos contaminantes provenientes de la industria petrolífera en la región de Vaca Muerta, Neuquén.

Investigadoras de la Universidad Nacional de Plata, pertenecientes al Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales (CINDEFI, Facultad de Ciencias Exactas-UNLP-CONICET) desarrollan una tecnología basada en inoculantes microbianos para degradar hidrocarburos contaminantes provenientes de la industria petrolífera en la región de Vaca Muerta, Neuquén. Se trata de un bioinsumo elaborado a partir de bacterias nativas de suelos salinos de esa provincia, especialmente seleccionadas por su capacidad para degradar contaminantes del petróleo y resistir las condiciones ambientales de los suelos de la región.

La Dra. Marianela Macchi y la Dra. Bibiana Coppotelli, quienes se encuentran a cargo del proyecto, mencionan que “esta investigación surge a partir de la demanda de diversas empresas tratadoras de residuos peligrosos o que comercializan inoculantes en la provincia de Neuquén, que en los últimos años se acercaron al grupo de trabajo con interés en el desarrollo de inoculantes locales”.

Los inoculantes son productos biológicos que contienen microorganismos vivos, como bacterias y hongos, y que se incorporan en los suelos según un fin específico. Uno de los usos es la biorremediación, la cual consiste en utilizar organismos vivos para eliminar o reducir contaminantes tóxicos a sustancias inocuas para la salud humana y el ambiente. 

Esta tecnología minimiza la huella de carbono dejada por el tratamiento de sitios contaminados. En particular, la técnica del bioaumento implica introducir microorganismos específicos en la matriz contaminada para aumentar las capacidades degradativas del suelo y acelerar la transformación de los contaminantes.

Actualmente, existen inoculantes que se comercializan con este fin, pero el problema de estos es que son importados o están compuestos por microorganismos no autóctonos. Debido a la dificultad para predecir las consecuencias de introducir en grandes cantidades un microorganismo de otra región, la legislación neuquina no permite utilizar inoculantes con microorganismos ajenos. 

Este proyecto propone un enfoque integral: no solo utiliza microorganismos nativos, sino que busca optimizar la producción de estos a partir de residuos agroindustriales regionales, como los de la industria de producción de sidra. Es decir, en lugar de adquirir nutrientes comerciales, las investigadoras generan grandes volúmenes de biomasa microbiana aprovechando estos desechos, reduciendo así los costos de cultivo y contribuyendo a un modelo de economía circular. Además, el proyecto se enriquece con estudios genómicos para predecir el comportamiento de los microorganismos en el ambiente donde serán aplicados.

El problema de la acumulación

Los Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos (PAHs) son contaminantes orgánicos muy persistentes en el ambiente y con potencial cancerígeno, por lo que representan una problemática creciente que amenaza tanto los ecosistemas como la salud de las poblaciones locales, comprometiendo así la sustentabilidad de la actividad petrolera. Al ser muy hidrofóbicos, estos contaminantes son fácilmente adsorbidos en las partículas del suelo, lo cual convierte al suelo en un reservorio de estos “pasivos ambientales” y hace que removerlos sea un desafío. 

“No eliminar estos pasivos ambientales en la zona contaminada, podría generar que estos se distribuyan en el ambiente, percolando en napas de agua y causando grandes daños a la salud humana y ambiental”, explica la Dra. Coppotelli. 

“Actualmente, la solución paliativa de las empresas de la región frente a la creciente generación de estos contaminantes es acopiar los suelos contaminados hasta poder tratarlos con métodos fisicoquímicos o incinerarlos, los cuales tienen un efecto negativo sobre el medio ambiente y conllevan a la pérdida del valor del suelo, dejándolos inutilizables o muy pobres para el cultivo u otras actividades productivas”, indica la Dra. Macchi. 

¿Cómo actúan estos microorganismos? 

Así como nosotros comemos azúcares o hidratos de carbono, existen bacterias que pueden “consumir” estos hidrocarburos tóxicos para el ser humano. Esto es gracias a la inmensa variedad metabólica presente en los microorganismos producto de su capacidad para adaptarse a distintas condiciones ambientales.

Estas bacterias, trabajan en conjunto en lo que las investigadoras llaman “consorcios sintéticos”, comunidades mínimas de bacterias combinadas estratégicamente según las interacciones entre sí y su capacidad para degradar distintos contaminantes. Los consorcios desarrollados por el grupo han demostrado degradar completamente PAHs tóxicos como fenantreno, antraceno, fluoreno y sus intermediarios de degradación. 

La ventaja de utilizar consorcios de bacterias autóctonas es que permite preservar las interacciones que se crearon entre microorganismos de una comunidad bacteriana por coadaptación y evolución, brindando así una mayor resistencia al estrés producido por las perturbaciones ambientales. Además, estas bacterias se encuentran pre-adaptadas a las condiciones adversas de los suelos de la región tales como alta salinidad y presencia de metales pesados, lo cual también contribuye a la supervivencia de las mismas.

En investigaciones previas, el grupo ha probado la eficiencia de esta tecnología logrando obtener comunidades de microorganismos capaces de degradar estos contaminantes en suelos de la Provincia de Buenos Aires y ahora busca aplicar esta tecnología en la Cuenca Petrolífera Neuquina.

El proyecto , reciente ganador del primer premio del certamen “Ideas de Exactas 2025” organizado por la Dirección de Vinculación tecnológica de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP), propone una solución biotecnológica ambiental frente a esta creciente problemática en la zona utilizando tecnología de bajo costo económico, regional, amigable con el medio ambiente y con alto potencial escalable.

El equipo de trabajo está integrado por la Dra. Bibiana Coppotelli (Investigadora Independiente-CONICET), la Dra. Marianela Macchi (Investigadora Asistente-CIC-PBA), la Lic. Déborah Colman miembro de la Carrera del Personal de Apoyo a la Investigación y Desarrollo (CPA-CONICET) y los estudiantes de Biotecnología y Biología Molecular Franco Damián Parra y Octavio Ellehoj, ambos pertenecientes al programa de becas de entrenamiento de la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (BENTRE-CIC-PBA).