Durante el verano las cianobacterias suelen representar una molestia para el turismo en lagunas y ríos. Sin embargo, estas pueden ser buenas aliadas para el sector productivo bonaerense agrario e industria textil, ya que poseen propiedades muy útiles para tratar aguas contaminadas o suelos poco productivos.
Un proyecto de investigación del Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales (INTEMA) se encuentra estudiando la efectividad de las cianobacterias del género Nostoc propias de la zona de la laguna de Mar Chiquita, cerca de Mar del Plata, para biorremediación y biofertilización.
El objetivo es utilizar las cianobacterias que crecen de forma controlada en polímeros como “sistema” que permita remediar (purificar o descontaminar) aguas y fertilizar suelos para agricultura. De esta manera este instituto se encarga de buscar fuentes alternativas para el diseño de materiales que puedan competir con lo que está tradicionalmente en el mercado.
El proyecto cuenta con el apoyo económico de la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia (CIC) a través de la convocatoria Ideas-Proyecto y se está llevando adelante en colaboración con el INBIOTEC, instituto dependiente de CONICET. El grupo es integrado por las Dras. Josefa Martucci, Cintia Meiorin y la becaria doctoral Martina D´Orso.
El diseño de los polímeros
La cianobacteria Nostoc sp se caracteriza por crecer muy fácilmente en casi cualquier ambiente. Las investigadoras explican que esto “la convierte en un sistema viable para remediar aguas” ya que “poseen la capacidad de metabolizar contaminantes” (es decir, beneficiarse de estos para crecer) y es una eficiente bioacumuladora de metales a partir de concentraciones diluidas.
Sin embargo, su proliferación en lagunas o en aguas naturales, por diversos motivos, puede generar “desequilibrios ecológicos”, explica Martucci; quien agrega que aunque “toleran condiciones adversas”, cuando las concentraciones de contaminantes son demasiado elevadas se “reduce su efectividad“.
“Por este motivo optamos por vehiculizar las cianobacterias mediante microcápsulas poliméricas magnéticas basadas en alginato”, explica la directora del proyecto. “La cianobacteria inmovilizada, al ser incorporada en un medio contaminado, metaboliza dentro de la cápsula y, luego de un período de tiempo, puede ser retirada utilizando un imán”, añade.
Con este método se previene que las cianobacterias pasen directamente al medio y alteren el ecosistema acuático, al tiempo que se logra otro objetivo clave: extender su tiempo de vida útil para las aplicaciones buscadas en la investigación. Además, la cápsula actúa como una barrera protectora frente elementos que puedan estresarla (variaciones de contaminantes, luz u oxígeno), lo que contribuye a mantener la estabilidad y funcionalidad de las cianobacterias durante el proceso.
La biorremediación de agua: purificadores naturales
La biorremediación es el proceso mediante el cual se limpia y recupera un agua contaminada para que vuelva a ser útil y segura (“purificar el agua”) a través del uso de un sistema biológico; en este caso, una cianobacteria.
La remediación tradicional utiliza sustancias absorbentes: el contaminante se pega por ejemplo en un filtro que tiene una vida útil hasta que se tira. En este caso lo que se usa es un material biológico que metaboliza al contaminante o que lo atrae para incorporarlo en su ciclo de crecimiento y desarrollo. “Es una forma biológica de remover los contaminantes”, explica la directora del proyecto.
El procedimiento consiste en meter la cianobacteria en una pequeña cápsula de 3 milímetros de diámetro; se la introduce en el lecho (el agua contaminada), se deja actuar y pasado un determinado tiempo se recupera por imantación. La ventaja del método biológico es que al metabolizar al contaminante su eficiencia es mucho mayor. “En ese proceso la cianobacteria transforma el contaminante en algo que no es tóxico, en lugar de simplemente trasladarlo como en el caso de los filtros comunes”, apunta Martina D’Orso, doctoranda y participante del proyecto.
¿En qué aguas pueden utilizarse estos polímeros con cianobacterias? El grupo de investigación pensó inicialmente en este proyecto como un sistema de remediación para aguas residuales de la industria textil de Mar del Plata, pero con posibilidad de aplicación en toda la Provincia. “Tenemos muy buenos resultados en la biorremediación de colorantes”, dicen las investigadoras.
La biofertilización: mejoramiento de suelos para cultivos
Similar a la biorremediación de aguas, la biofertilización es un procedimiento consiste en el diseño de materiales biológicos capaces de remediar suelos, favoreciendo su mineralización y mejorando el rendimiento agrícola.
“La clave está en que las cianobacterias utilizadas tienen la facultad de fijar nitrógeno en los suelos, aportando nutrientes esenciales para los cultivos y contribuyendo a una agricultura más sostenible”, detalla Martucci. El método utilizado, explican, evita la generación de residuos y fortalece el concepto de economía circular, al integrar la recuperación y el aprovechamiento continuo de los recursos dentro de un mismo esquema productivo.