Enzimas de las setas, motor para ayudar a la disminución de contaminación ambiental
La actividad humana en el planeta sigue dañando al medio ambiente aún en cuarentena, sin embargo, desde la ciencia un grupo de investigadores de la BUAP trabajan en una alternativa a base de setas para degradar contaminantes.
Por Dafne García @DafneBetsabe2
21 de mayo, 2020
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Probablemente en algún momento de tu vida has consumido alguna sopa o guisado con hongos como las setas. Aparte de ser ricas y tener un alto valor nutricional, tienen una enzima oxidativa que podría ayudar a degradar contaminantes sólidos (como el cable del cargador que tiraste hace tiempo porque lo mordió tu perro, por ejemplo). 

Estas enzimas tienen el potencial de transformar contaminantes como los compuestos de los colorantes textiles, e incluso del petróleo, en compuestos menos tóxicos y biodegradables, ayudando así a disminuir el impacto ambiental derivado de actividades humanas.

En el Instituto de Ciencias de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) se está desarrollando una alternativa con el uso las setas, cuyo objetivo es lograr que las enzimas que producen sean más estables para que puedan ser producidas a gran escala y de esta forma disminuir los contaminantes producidos por las ciudades.

Este tipo de investigaciones cobra especial relevancia en un contexto en que, a pesar de la restricción de movilidad derivada de la contingencia sanitaria por COVID-19, la contaminación en Puebla continúa; y si bien ha habido disminución en el uso de vehículos, no ha sido suficiente para reducir considerablemente los contaminantes acumulados por años en el aire.

Por otra parte, la producción de desechos en los hogares se mantiene en los mismos niveles en comparación con el registro del mes de abril del año pasado, es decir, entre 500 y 700 toneladas de basura recolectadas al día en el estado.

Contaminantes orgánicos persistentes

Foto: pilgrimpassing | Pixabay

El químico y Doctor en Ciencias, Eduardo Torres Ramírez, investigador del Instituto de Ciencias de la BUAP (ICUAP) explica en entrevista para LADO B que algunos de los contaminantes generados por los humanos son los contaminantes orgánicos persistentes.

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Persistentes quiere decir que no se descomponen con facilidad y se pueden mantener en la naturaleza varios días, meses, años. Y muchos de ellos, inherente a esta persistencia, tienen toxicidad”. Ejemplo de estos son los plaguicidas que, si bien están hechos para proteger los cultivos al matar insectos y maleza, al mismo tiempo son tóxicos para el ser humano y pueden permanecer en la naturaleza por décadas.

Este tipo de contaminantes se encuentran en una variedad de aplicaciones industriales, como la farmacéutica o en la fabricación de retardadores de llamas (compuestos que hacen que los materiales no se incendien fácilmente) para objetos como cables de instalaciones eléctricas. 

Al acabar la vida útil de estos productos, son desechados (generalmente de una manera no adecuada) y terminan en la naturaleza, explica el investigador.

“[La naturaleza] al no reconocerlos, al no haber estado en contacto previo con ellos, pues le toma una determinada cantidad de tiempo adaptarse [a estos contaminantes], y entonces genera maquinarias metabólicas para contrarrestar estos compuestos, ya sea degradándolos para consumirlos o para evitar que sean dañinos”.

Sin embargo, este proceso no es rápido, y con el estilo de vida que llevamos, en el que generamos una cantidad importante de estos contaminantes diariamente, el impacto ambiental es significativo.

El potencial de los catalizadores biológicos

Frente a este problema, desde la ciencia se han desarrollado y estudiado, principalmente, tres propuestas de solución para eliminar este tipo de contaminantes. De acuerdo con Torrez Ramírez, estas se dividen en:

  • Físicas: la pura remoción, quitar de lugar estos compuestos.
  • Químicas: utilización de reacciones o procesos químicos para eliminarlos por completo.
  • Biológicas: la utilización de microorganismos, plantas, o células, para transformar los contaminantes a otros compuestos que cumplan con dos características: que sean no tóxicos y que sean biodegradables.

Para tratar aguas residuales, por ejemplo, una sola de estas soluciones no bastaría, ya que según el especialista es necesaria una combinación de tratamientos tecnológicos.

El académico de la BUAP hace énfasis en que la propuesta que están desarrollando va en el sentido de utilizar enzimas oxidativas como catalizadores biológicos de contaminantes, específicamente las enzimas presentes en los hongos de putrición blanca, como las setas.

Estos hongos tienen una característica especial, ya que han desarrollado una manera de alimentarse de los troncos caídos, que implica la degradación de un compuesto orgánico persistente y presente en ellos denominado lignina.

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Utilizando una metáfora, la lignina sería como una malla que recubre el tronco y la seta, para alimentarse de él, excreta una enzima oxidativa que es como una pinza que va rompiendo la malla, de esta forma degrada el compuesto y se alimenta del tronco.

“Entonces los primeros investigadores que utilizaron estas enzimas se dieron cuenta que tenían el potencial de degradar compuestos persistentes, que se parecieran a la malla”. Primero se probó con colorantes textiles y después en compuestos de petróleo, de esa forma se fue comprobando su efectividad en varios compuestos.

Si bien las enzimas no desaparecen, estos compuestos los transforman en unos mucho menos tóxicos y que la naturaleza puede biodegradar. Este potencial ya ha sido probado y respaldado por investigaciones previas desde hace años.

El reto está, como explica el investigador de la BUAP, en que estas enzimas tienen un ciclo muy corto, su efecto de oxidación dura minutos y no se producen en masa por la naturaleza, entonces si se quisiera usar, por ejemplo, en una planta pequeña de tratamiento de aguas se tendrían que estar agregando enzimas cada 5 o 10 minutos, lo cual hace menos factible el proceso.

Así, para lograr que esta enzima sea usada en procesos grandes de tratamiento ambiental, se deben superar las limitaciones de su producción y de su estabilidad para que en vez de durar minutos el efecto de oxidación dure días o semanas.

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Con la investigación que se está desarrollando en la universidad, “la idea es aprovechar esta funcionalidad de los catalizadores biológicos, para transformar los compuestos persistentes a compuestos no tóxicos y biodegradables, pero desarrollando formulaciones bio catalíticas que sean suficientemente estables, eso quiere decir que sean económicas y ambientalmente factibles”, agrega el especialista.

Para esto se hace todo un trabajo de laboratorio que incluye hacer crecer los hongos para obtener las enzimas y experimentar con ellas para volverlas más estables.

El hogar, fuente importante de contaminantes orgánicos persistentes

Como se explicó previamente, este tipo de contaminantes son producidos en primera instancia por las industrias; sin embargo, de acuerdo con el especialista, las casas son una fuente de contaminantes orgánicos persistentes, por ejemplo, “todos los productos de cuidado personal que utilizamos: el shampoo, jabón, las cremas, el gel para el cabello, maquillaje, generan afluentes que multiplicado por la cantidad de habitantes, es una cantidad muy grande de compuestos a los que hay que darles tratamiento”.

Algunas de las acciones que podemos hacer para minimizar dicho impacto ambiental es bajar nuestro estilo de consumo diario y preferir productos que vengan etiquetados como biodegradables.

Finalmente, Torres Ramírez señaló la importancia del reciclaje y el desecho responsable de los productos que consumimos, como no tirar en la basura municipal los cables o medicamentos que hayan expirado, en esos casos es mejor llevarlos a sitios de recolección especiales para ello.

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*Foto de portada: Pixabay

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Dafne García