Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

La fitodescontaminación

La mostaza y el "choucrute" (col fermentada) pueden tener otros usos muy útiles aparte de los de sazonar a las hamburguesas o a los "perritos calientes". Los científicos del prestigioso centro investigador americano Brookhaven National Laboratory están usando las plantas de mostaza india (Brassica juncea) y de col (Brassica oleracea) para descontaminar terrenos que poseen un alto contenido de los peligrosos isótopos radiactivos cesio-137 y estroncio-90.

El gran desarrollo agrícola, tecnológico e industrial de los últimos tiempos ha venido acompañado de un modo casi obligado por procesos de contaminación y de deterioro del medio ambiente. La Humanidad se plantea como alternativa necesaria la del desarrollo sostenible y a ello van destinados los esfuerzos en la lucha contra los contaminantes.

FITODESCONTAMINACIÓN. Dentro de tales esfuerzos son de destacar, a la que en terminología anglosajona se denomina Bioremediation, con su aplicación concreta de la Phytoremediation. Sin duda, pronto serán frecuentes en la literatura científica española los vocablos Biorremediación y Fitorremediación, pero teniendo en cuenta el marco conceptual de la expresión inglesa, nosotros la traducimos en el sentido de Fitodescontaminación.

Combina el término Phytoremediation la palabra griega "phyton" (planta) con la latina "remediare" (remedio), para describir el hecho de que ciertas plantas vivas pueden usarse, in situ, para reducir, eliminar o transformar los contaminantes ambientales de suelos, sedimentos, aguas más o menos superficiales, lodos, vertidos, etcétera. Las plantas poseen mayor capacidad de eliminar contaminantes orgánicos que la mayoría de los microorganismos, aparte de que pueden captar más rápidamente los productos químicos para convertirlos en metabolitos menos tóxicos. Por otra parte pueden estimular la degradación de sustancias químicas en la rizosfera mediante sus enzimas y exudados radicales, así como por el enriquecimiento de la comunidad microbiana asociada a la rizosfera.

Por su carácter pasivo y limpio se trata de una técnica medioambientalmente placentera, aparte de utilizar una energía tan renovable como es la luz solar. Y se puede considerar como biológicamente amistosa ya que hace uso fundamental de las relaciones sinérgicas que, de un modo natural, se han ido desarrollando, desde hace millones de años, entre plantas, microorganismos, agua y suelo.

ACCIONES. Aunque algunas plantas pueden llegar a acumular selectivamente hasta mil veces más metales que los existentes en el suelo que crecen, lo normal es que la fitodescontaminación se aplique a zonas con contaminaciones bajas o moderadas, que no llegan a ser tóxicas para las propias plantas, y su utilización se hace junto con, o en lugar de métodos más tradicionales como el de la limpieza mecánica. Su utilidad potencial abarca a un amplio abanico de sustancias contaminantes: metales, pesticidas, disolventes, explosivos, combustibles orgánicos, hidrocarburos aromáticos o efluentes de lixiviaciones, y ello tanto en suelos como en aguas estancadas y circulantes o en productos de la actividad industrial.

La razón de la acción de las plantas se debe, en muchas ocasiones, a que pueden actuar como huéspedes de microorganismos aerobios y anaerobios, proporcionándoles un hábitat físico adecuado a más de darles unos convenientes aportes nutritivos químicos favorecedores de sus procesos biosintéticos. Las raíces y tallos de las plantas hacen que se incremente la actividad microbiana en sus ambientes más cercanos, siendo múltiples los procedimientos diferentes mediante los que puede tener lugar la fitodescontaminación. En el caso de contaminaciones metálicas los más usuales, en muchas ocasiones mezclados entre ellos, son la fitoextracción, rizofiltración y fitoestabilización, mientras que para el tratamiento de compuestos hidrocarbonados tienen validez la fitodegradación, rizodegradación y fitovolatilización.

Las muchas investigaciones realizadas hasta la fecha indican que la fitodescontaminación es una técnica muy prometedora para una amplia variedad de contaminantes, lugares y circunstancias, aunque no se pueden obviar sus principales limitaciones. Su principal y primera limitación es la de que los contaminantes han de estar biodisponibles respecto a las plantas y/o su sistema radicular, lo cual entorpece el tratamiento de acuíferos profundos o de contaminantes intensamente ligados a los compuestos orgánicos del suelo.

Existe una cierta experiencia respecto a ensayos de fitodescontaminación efectuados en el ámbito comercial, experiencia que es mucho más amplia a escala piloto. Todo ello va acumulando datos de viabilidad económica, que abonan la idea de la eficacia práctica y económica de la fitodescontaminación, en relación con otros métodos más clásicos, para circunstancias concretas apropiadas.

Hasta ahora la participación cuantitativa de la fitodescontaminación en el capítulo global de la descontaminación es pequeña, pero su incremento es rápido y los analistas americanos opinan que se mantendrá el crecimiento actual del mercado, en un 50% anual, lo que significa que superará los 300 millones de dólares hacia el año 2005. También se considera seguro que en Europa la evolución siga pautas análogas, de modo que si en 1997 la participación, en términos económicos, de la fitodescontaminación en el mercado total de descontaminación era solo de un uno por mil ese porcentaje se habrá multiplicado por 20 en el año 2005.

LA NUEVA BIOTECNOLOGÍA. Los avances de la Genética molecular han hecho aparecer una nueva biotecnología, la del uso de los sistemas transgénicos. La fitodescontaminación no podía quedar al margen de ello, y como ejemplo representativos de la nueva era recordaremos que en una revista tan importante como es Nature Biotechnology hace unos meses un grupo de Investigación publicaba sus resultados sobre la utilización del material genético de bacterias resistentes a metales para insertarlo en el genoma de una planta.

Se trataba del gen merA, que codifica a la enzima reductasa del ion mercúrico, altamente tóxico, catalizando su reducción hasta la forma volátil y poco tóxica de mercurio elemental, gaseoso en condiciones de temperatura no muy elevadas. Estos investigadores, consiguieron la trasferencia del gen bacteriano merA a cultivos tisulares y plántulas de Liriodendro tulipifera (álamo amarillo). El gen se expresó adecuadamente en ese material vegetal, de modo que las plántulas regeneradas germinaron y crecieron vigorosamente en los medios de cultivo, que contenían niveles de iones mercurio que son normalmente tóxicos, siendo capaces de captarlo en su forma iónica y de reducirlo en el interior de la planta, tras lo cual era liberado en la forma gaseosa no tóxica. Esta consecución ha abierto el camino para que en el futuro sea una posibilidad la de realizar plantaciones arbóreas transgénicas que, mediante este proceso de fitovolatilización u otros parecidos, sean capaces de descontaminar terrenos con altos niveles de contaminantes.