Nutrition Spain , León, Tuesday, March 02 of 2010, 13:31

La Universidad de León logra un biomaterial capaz de retener el elemento tóxico arsénico

Una investigación desarrolla una bacteria mutante que puede ser empleada para la descontaminación de suelos y aguas

AMR/DICYT Sólo unas pocas bacterias que viven en condiciones extremas son capaces de soportar el arsénico. El resto de los organismos no lo toleran. Y resulta que debido a las condiciones naturales y la acción humana está muy presente en la naturaleza, como, por ejemplo, en aguas que luego son consumidas en diferentes lugares del planeta. El interés científico ha crecido en los últimos años para desarrollar técnicas que fraccionen las especies de arsénico, usando complejos aparatos o microorganismos. Entre estos últimos, las bacterias son las que presentan mejores condiciones. En este sentido, la Universidad de León ha conseguido desarrollar un mutante de una corinebacteria capaz de retener durante poco tiempo arsenato, una de esas formas del arsénico.
 

Esta investigación supone un avance en los trabajos de los departamentos de Biología Molecular y Química y Física Aplicada de la institución académica. "Hasta ahora, habíamos trabajado con bacterias nativas [esto es, sin alterar el genoma del organismo], tanto vivas como muertas; con la modificación genética se han implementado mejoras interesantes", relata a DiCYT Javier Aller, coordinador del estudio desde el Área de Química Aplicada. La nueva metodología desarrollada en los laboratorios leoneses ha optimizado una cepa de bacterias mutantes de la especie Corynebacterium glutamicum que puede ser utilizado como biomaterial en el análisis de muestras acuosas contaminadas con arsénico.

 

Esta bacteria es resistente a arsenito, o arsénico (III), una de las dos formas biológicas interesantes. La otra es el arsenato, o arsénico (V). El primero es un estado oxidado, mientras que el segundo no. El microorganismo es resistente al arsenito debido a que carece de un sistema implicado en la captura del elemento. En el caso de entrar en contacto con arsenato, la Corynebacterium glutamicum puede reducirlo a arsenito, menos perjudicial, por medio de dos genes específicos, denominados reductasas. Los investigadores obtuvieron los genes alterando ese sistema genético defensivo.

 

"Bloqueamos el gen responsable de incorporar el arsénico (III) y el que facilitaba la eliminación del arsénico en intervalos muy cortos de tiempo", explica Aller. Con este circuito de entrada y salida del elemento tóxico bloqueado, el microorganismo modificado genéticamente tuvo que adaptarse a las nuevas circunstancias cuando se le administró el tóxico. Los científicos observaron que el organismo absorbía el arsénico hasta siete minutos después de cerrar las puertas de salida al elemento. "En cada unidad no hubo mella", indica el experto.

 

Aplicaciones

 

Aunque el trabajo está realizado a un nivel muy básico, puede tener aplicaciones futuras. "Se podrían establecer sistemas con este biomaterial para la descontaminación de suelo y aguas con presencia de arsénico", explicó Aller. Actualmente, este tipo de soluciones sólo se emplean ocasionalmente, "ya que la puesta en práctica aún es bastante complicada". La contaminación de aguas potables es un problema relativamente habitual en las comunidades autónomas de Castilla y León y Madrid, por ejemplo.

 

El trabajo se realizó con un sistema denominado ICP-MS, que incorpora dos técnicas, un sistema de espectrometría de masas y de plasma conjunto. A las bacterias se les aplicó ácido nítrico concentrado para que liberaran todos los componentes inorgánicos de su interior y poder observar mejor el incremento de arsénico.

 

Después de desarrollar esta metodología, publicada recientemente en Talanta, el investigador cree que el siguiente paso debe ser "conocer el mapa genético de Corynebacterium glutamicum. "Es complicado controlar genéticamente este tipo de procesos porque no se conocen todavía todos los genes que pueden estar implicados en ellos", subraya Aller.