Crean métodos biotécnológicos descontaminantes

Ante el reto de restaurar ecosistemas alterados por el impacto de la industria petrolera, un grupo de investigación del Instituto de Biotecnología de la UNAM, dirigido por el doctor Rafael Vázquez Duhalt, desarrolló varios métodos biotecnológicos descontaminantes, a partir de enzimas de origen fúngico (es decir, de hongos) modificadas genéticamente.

De acuerdo con Vázquez Duhalt, coordinador del Laboratorio de Biotecnología Ambiental del mencionado instituto, las enzimas pueden transformar, entre otros compuestos, los que integran la fracción del petróleo más peligrosa para la salud humana: los hidrocarburos aromáticos policíclicos.

"Con una transformación enzimática es posible reducir de manera significativa, o eliminar, la capacidad carcinogénica y mutagénica de esos compuestos", comenta el doctor.

Para que las enzimas puedan cumplir con su objetivo, los investigadores universitarios las transforman genéticamente, es decir, les hacen mutaciones para volverlas más activas y estables en las condiciones de transformación; también las transforman químicamente para hacerlas solubles en petróleo si se quiere que actúen sobre hidrocarburos aromáticos policíclicos.

"Una de las limitaciones de los microorganismos, bacterias y hongos para degradar petróleo es la hidrofobicidad de éste, es decir, su rechazo al agua, por lo que las enzimas no modificadas no tienen acceso a las moléculas del petróleo", explica Vázquez Duhalt.

Evidentemente, la mejor manera de eliminar la contaminación es no contaminar; pero, una vez presente en los ecosistemas, hay que encontrar formas de reducir su impacto ambiental.

"El interés de la biotecnología ambiental no es eliminar los compuestos peligrosos, sino reducir o eliminar su impacto ambiental. Si bien hay procesos microbianos que pueden eliminar los contaminantes, eso no siempre se consigue. Existen algunos contaminantes recalcitrantes, de difícil degradación. Sin embargo, con la ayuda de las enzimas modificadas es posible transformarlos y, entonces, reducir su impacto ambiental", establece el investigador de la UNAM.

 

Desulfuración

Algunos de los compuestos liberados a la atmósfera como consecuencia de la actividad industrial y el uso de combustibles fósiles son los óxidos de azufre.

Dichos combustibles, al momento de quemarse en los motores o en las calderas, emiten óxidos de azufre y de nitrógeno que luego de actuar en la atmósfera se precipitan en forma de ácidos (de ahí lo de lluvia ácida).

Como esta contaminación ha causado severos daños en los ecosistemas, ahora se busca controlar el contenido de azufre en los combustibles fósiles (gasolina y diesel, principalmente).

"Hay procesos fisicoquímicos bastante eficientes para desulfurarlos, pero requieren energía, presión, equipos y catalizadores muy especiales", precisa Vázquez Duhalt.

Así, después de varios años de trabajo y de colaboración con PEMEX, los investigadores universitarios lograron obtener una patente internacional que protege un proceso enzimático para la desulfuración del diesel.

"Demostramos que es posible eliminar el azufre del diesel para cumplir con las regulaciones ambientales. Actualmente trabajamos en la modificación genética para obtener enzimas más resistentes o activas que transformen más contaminantes: extraemos el gen del hongo y lo modificamos; posteriormente lo `expresamos' en una bacteria o en otro hongo. Una vez modificadas, las enzimas son más estables y se pueden obtener cantidades abundantes de ellas", explica Vázquez Duhalt.

Las enzimas modificadas han podido transformar compuestos del petróleo como los asfaltenos, componentes principales del chapopote.

"Encontramos que ciertos solventes con enzimas modificadas pueden transformar las carpetas asfálticas, por ejemplo, que en principio no son biodegradables. Mediante la ingeniería de solventes se diseña una mezcla de reacción que permita la transformación de compuestos hidrofóbicos", indica .

 

Suspensión bacteriana

Con esa tecnología, los investigadores universitarios han asesorado a empresas dedicadas a la biorremediación que colaboran con PEMEX.

"En nuestra planta piloto producimos una suspensión bacteriana que degrada el petróleo y la transferimos a una empresa que la aplica en lugares contaminados, como los campos petroleros de Tabasco o Coatzacoalcos. Esa asociación con empresas remediadoras contratistas de PEMEX lleva ya cuatro años, aunque yo he estado involucrado en la cuestión de la biotecnología petrolera durante más de veinte", informa Vázquez Duhalt.

Varias compañías petroleras -como la colombiana Ecopetrol, la venezolana Pedevesa y, más recientemente, la British Petroleum- se han acercado a los investigadores de la UNAM para conocer más a fondo sus prometedoras metodologías y solicitar capacitación para su personal en el Laboratorio de Biotecnología Ambiental.

"Afortunadamente hemos podido crear en el Instituto de Biotecnología uno de los grupos de vanguardia mundial relacionados con la biotecnología petrolera", finaliza el investigador.

En el correo electrónico vazqduh@ibt.unam.mx se puede obtener más información acerca de este tema. (Rafael López)