Plantas contra la contaminación por lindano

Biorremediación de suelos contaminados

Javier Etxabe.
OTT-CSIC Madrid
01/02/2006
Un equipo de investigadores del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), y del Centro de Biotecnología (CSIC), ha desarrollado una nueva tecnología para la degradación de lindano (insecticida actualmente prohibido por su toxicidad) en suelos contaminados. Consiste en una planta modificada genéticamente para absorber el lindano y degradarlo en otro compuesto menos tóxico. El método ha sido patentado y actualmente se está trabajando para aplicarlo en entornos reales.
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Placa con lindano y cultivada con plantas transgénicas que contienen el gen linA salvaje (linA-wt) y linA con una modificación (linA-CtHIS). Como control se sembró la estirpe salvaje de la planta A. thaliana que no contiene el gen linA (esquina superior izquierda). Como se observa en la fotografía, no puede crecer en presencia de lindano, a diferencia de las variedades transgénicas que sí crecen y degradan el compuesto.
Un equipo de investigadores del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), y del Centro Nacional de Biotecnología (CSIC), ha desarrollado una nueva tecnología para la degradación de lindano (insecticida actualmente prohibido por su toxicidad) en suelos contaminados. Consiste en una planta modificada genéticamente para absorber el lindano y degradarlo en otro compuesto menos tóxico. El método ha sido patentado y actualmente se está trabajando para aplicarlo en entornos reales.

Los investigadores han modificado genéticamente una planta, mediante la incorporación del gen linA, procedente de la bacteria Sphingomonas paucimobilis aislada de suelos contaminados con lindano. El gen linA codifica una enzima que actúa sobre el lindano y lo transforma en triclorobenceno, un producto de menor toxicidad y de más fácil degradación en el ambiente. Los grupos de investigación que integran este equipo han estado dirigidos por José Eduardo González-Pastor del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y Víctor de Lorenzo del Centro Nacional de Biotecnología (CSIC).

Aunque el triclorobenceno también es tóxico, explica José Eduardo González-Pastor, investigador principal del proyecto, “es más volátil y tiene un grado mucho menor de toxicidad que el lindano”. El lindano actúa de forma muy específica porque tiene una dianas muy diferenciadas (por ejemplo el neuroreceptor de GABA y el receptor de estrógeno) mientras que el triclorobenceno actúa de forma más difusa. Por eso, “a cantidades equivalentes de uno y otro compuesto, el lindano resulta mucho más tóxico”.

La aplicación resultaría extremadamente sencilla, ya que consistiría en sembrar suelos contaminados con las plantas transgénicas hasta observar una reducción importante en las concentraciones de lindano del suelo. Las pruebas en laboratorio se han realizado con la planta modelo Arabidopsis thaliana. Pero de aplicarse, matiza González-Pastor, “habría que transferir el gen linA a una planta más robusta, que pueda vivir más tiempo y procesar también más lindano”.

Un problema de esta técnica es la restricción en el empleo de plantas transgénicas, ya que los suelos tratados deben estar en zonas confinadas para impedir que las plantas transgénicas se dispersen, y puedan competir o incluso generar híbridos con otras plantas del entorno. No obstante, los investigadores creen que eso no sería un problema en este caso ya que “los suelos contaminados con lindano se encuentran también en vertederos confinados, al menos en España”.

Otro de los aspectos que los investigadores están evaluando es qué se haría después con la planta. Una opción es eliminarla por incineración. Pero antes los investigadores necesitan saber qué volumen de triclorobenceno queda acumulado en la planta. “Es posible que no todo se acumule en la planta y que parte del compuesto sea degradado por microorganismos del suelo. También es posible que una fracción se movilice a través de las hojas”, explican.

Lo ideal en bioremediación, añaden, sería tener una planta que degradase el contaminante en algo inerte. El gen linA desencadena un proceso enzimático por el cual a la molécula de lindano absorbida por la planta se le van quitando átomos de cloro, hasta que se hace inestable y se convierte en triclorobenceno. Lo ideal, explican, seria añadir otra enzima que degradara a su vez el triclorobenceno y lo convirtiera en algo totalmente inocuo.

La eficacia del método, de un 98 por ciento por ciento en laboratorio con la planta prototipo A. thaliana, puede mejorarse con plantas más robustas

El problema de lindano en España

El lindano, un insecticida de amplio espectro, ha sido utilizado en agricultura, veterinaria e incluso, en algunos casos, para la salud humana. Actualmente, y debido a su toxicidad, está prohibido en muchos países. A pequeñas dosis y a largo plazo, el lindano causa problemas hepáticos, renales, hormonales, ginecológicos, anemias y trastornos del sistema nervioso. En caso de intoxicación accidental, provoca dolor de cabeza, cansancio, malestar, insomnio, diarreas, vómito, fiebre e incluso la muerte, dependiendo de la dosis.

El problema de la contaminación por lindano en España se concentra especialmente en el País Vasco y Galicia, donde han existido durante muchos años vertederos con tierra contaminada procedente de fábricas productoras del insecticida. No existe aun ninguna tecnología limpia para remediar estos suelos, que no reciben ningún tratamiento. Y los métodos disponibles, como la incineración, son extremadamente caros para procesar un gran volumen de residuos. Así, los residuos se confinan en celdas de seguridad o vertederos controlados -algunos de enormes dimensiones- hasta que se encuentre un sistema de tratamiento eficaz, económico y a su vez poco contaminante. Pero Además los vertederos controlados no dejan de ser una solución temporal. Con el paso de los años deben ser sometidos a costosas renovaciones, para mantener el nivel de confinamiento y evitar que los contaminantes se dispersen.

Estas plantas transgénicas podrían servir para tratar de un modo eficaz y barato las tierras contaminadas. Los resultados en laboratorio han mostrado un 98 por ciento de eficacia con la planta prototipo A. thaliana y los investigadores creen que podrían incrementarse notablemente si se pusiera en uso otro tipo de planta más robusta. El método también podría contribuir a la re-utilización de los suelos contaminados para posibles usos futuros.

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