Hongos para limpiar aguas contaminadas por las minas de carbón

Los hongos son capaces de limpiar aguas contaminadas por minas de carbón

MADRID, 16 Jul. (EUROPA PRESS) -  

   Investigadores de la Universidad de Harvard (Estados Unidos) han descubierto que un hongo ascomiceto, común en el agua contaminada, produce minerales de importancia ambiental durante su reproducción asexual. Este hallazgo, que servirá como base para una amplia gama de futuros estudios en microbiología, química ambiental, biología del desarrollo y geobiología, ha sido publicados en 'PNAS'.

   La sustancia química clave del proceso, el superóxido, es un subproducto del crecimiento de los hongos, que se origina cuando el organismo produce esporas. Una vez liberado en el medio ambiente, el superóxido reacciona con el elemento de manganeso (Mn), produciendo un mineral altamente reactivo que ayuda en la limpieza de metales tóxicos, degrada sustratos de carbono, y controla la biodisponibilidad de los nutrientes.

   El manganeso es un elemento versátil, existente en múltiples estados de oxidación. Naturalmente presente en la corteza de la Tierra, desempeña funciones esenciales en la retención de carbono, la fotosíntesis, y en el transporte de nutrientes y contaminantes. Por otro lado, este elemento puede ser también un reactivo importante en aguas contaminadas por las minas de carbón. Cuando el ion Mn (II) se convierte para acelerar los estados oxidativos, en Mn (III) y Mn (IV), forma un mineral reactivo extremadamente útil en mantener bajo control contaminantes como el arsénico, el cadmio, y el cobalto.

   "Cuando el manganeso se oxida, crea minerales muy activos: los óxidos de manganeso, que funcionan como esponjas ambientales que limpian el agua", explica la investigadora principal, Colleen Hansel, de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard.

   La experta agrega que "el drenaje de minas de carbón se basa en conseguir bacterias y hongos que oxiden el manganeso, y produzcan estos minerales. Sin embargo, uno de los problemas es reconocer los procesos necesarios para estimular la acción de los organismos adecuados. Hasta el momento, para estimular la actividad microbiana, el enfoque ha consistido en proporcionar fuentes de carbono complejas, como el maíz y la paja, a los microbios; pero este enfoque, con frecuencia, no funciona".

   Resulta que el hongo más común, el Stilbella aciculosa, sólo produce superóxido durante la diferenciación celular, en concreto, durante la formación de estructuras reproductivas asexuales. Por tanto, este hallazgo implica que la adición de un exceso de nutrientes al agua contaminada no contribuye, necesariamente, a la recuperación del agua.

   Para el hongo, el superóxido parece servir como una señal que modera la diferenciación celular. Puede que la eficiente y rápida oxidación química del manganeso del medio ambiente, por parte del hongo, sea tan solo una coincidencia útil, beneficiosa para los humanos, pero de poca importancia para el hongo.

   Según Hansel, "de acuerdo con la teoría evolutiva, los organismos suelen realizar un proceso por una razón. Sin embargo, durante décadas, nadie ha entendido por qué, o cómo, las bacterias y algunos grupos de hongos oxidan el manganeso, debido a que no lo hacen para ganar energía".

   Sin embargo, los investigadores sugieren que el proceso puede ser más complejo de lo que parece. Según el estudio, aunque parezca una reacción secundaria accidental, los óxidos de manganeso son muy reactivos y, por lo tanto, podrían proporcionar algunos beneficios indirectos al organismo.

   Los óxidos de manganeso, podrían, por ejemplo, degradar el carbono, con el fin de que los hongos lo metabolicen mejor. El equipo de investigación ha descubierto que el superóxido producido por los hongos es clave en la oxidación del manganeso. Además, el hecho de que este proceso también sea llevado a cabo tanto por procariotas como por eucariotas, plantea preguntas intrigantes sobre la historia de la evolución