Subido por MARÍA CAMILA ANDRADE TRUJILLO

Biorremediación de suelos con exceso de productos agroquímicos (1)

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TRABAJO FINAL
ARTICULO DE REVISIÓN
ESTUDIANTES: VALERIA AGUDELO CORRALES
MARIA CAMILA TRUJILLO
MARIA CAMILA VALERO
PRESENTADO A: ELIANA MENDOZA
ASIGNATURA BIOTECNOLOGÍA
SÉPTIMO SEMESTRE
PROGRAMA DE BACTERIOLOGÍA
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE MANIZALES
2022
Biorremediación de suelos con exceso de productos agroquímicos, caso de compuestos
organofosforados
Resumen
El presente artículo tiene como objetivo realizar una revisión sistemática de artículos
académicos acerca de la biorremediación de suelos con exceso de productos agroquímicos. Para
ello se hizo necesario la búsqueda en bases de revistas indexadas como Dialnet, Redalyc, Scielo,
ScienceDirect, Google Scholar, donde se encontró un total de 23 trabajos, cuyo proceso de
clasificación y filtro arrojó como resultado el análisis de 12 artículos que cumplieron con los
criterios de inclusión, siendo estos: publicación entre 2017 y 2022, artículo científico en revista
indexada, contener palabras clave como biorremediación, microorganismos, agroquímicos. Se
concluye con la exposición de un proceso de biorremediación por bioaumentación para mayor
comprensión, se comprueba que es necesario tener en cuenta el agente remediador, la ubicación,
o de la metodología de implementación, características físicas, químicas y biológicas del suelo.
También se demuestra la posibilidad de utilizar la biorremediación usando microorganismos
autóctonos del suelo en actividades productivas donde involucren el uso de pesticidas y lograr la
remoción parcial o total de este, mejorando las cualidades del suelo y la posibilidad de recuperar
sus características degradadas por el uso del pesticida.
Palabras clave: biorremediación microorganismos, suelos, agroquímicos, plaguicidas,
pesticidas.
Abstract
The objective of this article is to carry out a systematic review of academic articles about
the bioremediation of soils with excess agrochemical products. For this, it was necessary to
search in indexed journal bases such as Dialnet, Redalyc, Scielo, ScienceDirect, Google Scholar,
where a total of 23 works were found, whose classification and filter process resulted in the
analysis of 12 articles that met the inclusion criteria, being these: publication between 2017 and
2022, scientific article in an indexed journal, containing keywords such as bioremediation,
microorganisms, agrochemicals. It concludes with the exposition of a bioremediation process by
bioaugmentation for greater understanding, it is verified that it is necessary to consider the
remedial agent, the location, or the implementation methodology, physical, chemical, and
biological characteristics of the soil. It also demonstrates the possibility of using bioremediation
using indigenous soil microorganisms in productive activities where they involve the use of
pesticides and achieve partial or total removal of this, improving the qualities of the soil and the
possibility of recovering its characteristics degraded using pesticides.
Keywords: microorganisms’ bioremediation, soils, agrochemicals, pesticides, pesticides.
Introducción
Actualmente las actividades como la agricultura implican el uso extensivo del suelo y de
productos agroquímicos, siendo esta una forma de mejorar la productividad de los cultivos ya
que los agroquímicos cumplen con una función específica y es la de controlar las plagas y
malezas. No obstante, se considera que estos productos son una amenaza para la salud humana,
para el medio ambiente y para la estabilidad del suelo, teniendo en cuenta que este es un recurso
natural primordial (Mandal, y otros, 2020).
Es importante mencionar que el uso irresponsable y desequilibrado de estos productos,
pueden generar a largo plazo un cambio profundo en los microorganismos beneficios, cuyo
impacto negativo sería “el desarrollo de resistencia a los antimicrobianos” (Mandal, y otros,
2020, p. 162), recordando que dichos microorganismos se encuentran en el suelo y tienen una
alta participación en los procesos y ciclos de los nutrientes de este.
De esta manera, la biorremediación se presenta como una alternativa que busca “la
destrucción de los compuestos orgánicos, a bajo costo en comparación con otras técnicas de
remediación” (Marcia Pesántez, 2016, p. 252). Al respecto, se han encontrado diversos productos
académicos y científicos que han demostrado dicha alternativa, bien sea desde las afectaciones
por plaguicidas, productos agroquímicos o por el petróleo, siendo estos los principales factores
encontrados en procesos de biorremediación, de esta manera el interrogante que orienta la
presente investigación es a saber ¿cómo se da el proceso de biorremediación de suelos afectados
por el exceso de productos agroquímicos, particularmente con agrofosforados?
Con base en lo expuesto, se presenta aquí como principal objetivo realizar una revisión
sistemática de artículos académicos acerca de la biorremediación de suelos con exceso de
productos agroquímicos. El artículo se estructura a partir de la contextualización, el desarrollo
metodológico, la presentación de los principales resultados y hallazgos. Así, como las
respectivas conclusiones frente al proceso realizado.
Metodología
El presente artículo se desarrolla bajo la metodología de revisión sistemática la cual
consiste en hacer una “síntesis de la evidencia disponible” (Manterola, Astudillo, Arias, &
Claros, 2013, p. 149), para lo cual es necesario recurrir a la información suministrada por fuentes
primarias como lo son artículos científicos. La revisión sistemática se caracteriza por estar
orientada a partir de una pregunta de investigación, la cual conduce a su vez a la selección y
análisis de los productos encontrados.
El proceso tiene como fuente principal las bases de datos indexadas como son:
ScienceDirect, Scielo, Google Scholar, Redalyc, Dialnet y Repositorios. Se hace la respectiva
selección de artículos que contengan información bajo los criterios de búsqueda implementados
con términos como biorremediación, agroquímicos, suelos. Dichos criterios se buscan tanto en
español como en inglés, con un máximo de publicación de 5 años, es decir, entre los años 2017 y
2022. Esta búsqueda se realizó entre el 20 y 28 de abril del año 2022, por lo tanto, fue necesario
el uso de filtros de búsqueda que poseen las mismas bases de datos. Sin embargo, se realiza
consulta de fuentes secundarias para poder tener bases teóricas que fundamenten el presente
estudio. Posteriormente se recolectan todos aquellos artículos que contienen el tema de interés,
para hacer el respectivo análisis y comparación de la evidencia que aportan. La información se
analizará a partir de una matriz y de las respectivas gráficas para interpretar los resultados.
El proceso de búsqueda y recolección de la información en las diferentes bases y fuentes
se realiza de la siguiente manera:
Figura 1. Total, artículos y fuentes seleccionadas
Dialnet
Redalyc
Scielo
Google Scholar
ScienceDirect
Repositorio Institucional
1
1
2
3
5
11
23
Nota: elaboración propia.
Teniendo ya la información, se procede a hacer un filtro de los artículos, esta vez, deben
tener más especificados los criterios de selección, es decir, ser artículo científico publicado en
revista indexada, haber sido publicado entre el año 2017 a 2022, hablar directamente de
biorremediación en suelos contaminados por agroquímicos. El consolidado queda así:
Tabla 1. Consolidado de artículos seleccionados
Título del artículo
Autor
Bioremediation of organophosphorus
Monu Jariyal, Vikas Jindal, Kousik
pesticide phorate in soil by microbial
Mandal, Virash Kamal Guptab,
consortia
Balwinder Singh
Chapter 13 - Earthworm-assisted
Soubam Indrakumar Singh,
bioremediation of agrochemicals
Sharanpreet Singh, Bhawana, Adarsh
Año
Revista /
Fuente
2018
ScienceDirect
2020
ScienceDirect
2020
ScienceDirect
Pal Vig
Chapter 7 - Impact of agrochemicals
Asit Mandal, Binoy Sarkar, Sanchita
on soil health
Mandal, Meththika Vithanage, Ashok
K Patra, Madhab Manna
El compostaje: una alternativa para la
Henry Giovanny Jaimes-Díaz, Irina
recuperación de suelos contaminados
Suárez-Chacón, José Camilo Torres-
por agroquímicos para el
Romero
pequeño productor
2021
Google
Scholar
Biorremediación de organofosforados Gina María Hernández-Ruiz, Natalia
por hongos y bacterias en suelos
Andrea Álvarez-Orozco, Leonardo
agrícolas: revisión sistemática
Alberto Ríos-Osorio
Dinámica de poblaciones bacterianas
Jorge Ortiz Maya, Erika Escalante
y actividad deshidrogenasa durante la
Espinosa, Reyna Lourdes Fócil
biorremediación de suelo recién
Monterrubio, Hugo César Ramírez
contaminado e intemperizado con
Saad, Idelfonso Jesús Díaz Ramírez
2017
Scielo
2017
Scielo
hidrocarburos
Uso de Pseudomonas aeruginosa en
Daniel Luján
biorremediación
Detergentes y Biodetergentes en la
Blanca Celeste Saucedo-Martínez,
Biorremediación de Suelo:
Liliana Márquez Benavides,Gustavo
Inconsistencias y Evidencias
Santoyo-Pizano, Juan Manuel
2019
2021
Google
Scholar
Google
Scholar
Sánchez-Yáñez
Identificación de microorganismos
Marta Lucia Hernández Ángel, Ena
biorremediadores de suelos agrícolas
Patricia López, María Camila
del norte de Antioquia para
Jaramillo Granda, Anlly Paola Posada
degradación del Clorpirifos
Usuga
Alternativas microbiológicas para la
L. A. García-Galindo, A. Capera-
remediación de suelos y aguas
Rivas; J. P. Meléndez, N. Mayorquín
contaminados con fertilizantes
2020
Redalyc
2020
Dialnet
2022
ScienceDirect
2020
ScienceDirect
nitrogenados
Chapter 2 - The bioremediation of
S.K.JayasekaraR.R.Ratnayake
agricultural soils polluted with
pesticides
Chapter 22 - Mycoremediation of
Rahul Bhadouria, Somenath Das,
agrochemicals
Ajay Kumar, Rishikesh Singh, Vipin
Kumar Singh
Nota: elaboración propia.
La búsqueda realizada entre el día 20 y 28 de abril de 2022, dio como resultado 23
documentos cuyo contenido hace referencia a los criterios y filtros de búsqueda en cuanto a
palabras clave y fecha de publicación. Se procede a una segunda revisión, donde se descartan
algunos documentos, ya que su énfasis era con pisos contaminados por hidrocarburos. De la
información filtrada, el 60% representan el total de 12 artículos y el 40% se refiere a 8 trabajos
de grado y tesis que fueron publicados entre el año 2017 y 2022. Sin embargo, se procede a
relacionar los principales hallazgos en los artículos y se dejan los trabajos de grado como parte
del sustento teórico.
Figura 2. Porcentaje equivalente a información encontrada
Información encontrada
40%
60%
Artículos de revista
Tesis / Trabajos de Grado
Nota: elaboración propia.
Ahora bien, dentro de ese 60% de artículos encontrados, algunos de ellos estaban en
idioma inglés, lo cual se clasifica de la siguiente manera:
Idioma de los artículos seleccionados
33%
67%
En inglés
En español
De los 12 artículos encontrados, 4 de ellos están en idioma inglés lo cual representa el
33% y 8 de ellos son el 67% restantes y están en idioma español. Respecto a la cantidad de
artículos encontrados por año de publicación, entre 2017 y 2022 se tiene el siguiente resultado:
Figura 3. Artículos según año de publicación
Año de publicación
6
5
4
3
2
1
0
2017
2018
2019
2020
2021
2022
Nota: elaboración propia.
El año en el que más se publicaron artículos en estas revistas, concerniente al tema de
biorremediación en suelos contaminados por agroquímicos, es el año 2020 en el que se
encuentran 5 publicaciones. Mientras que en 2017 y 2021 se realizaron dos publicaciones
respectivamente, en el 2018 y 2019 una por cada año, y actualmente en lo que va de 2022 se
encontró una publicación respecto al tema.
Resultados
Los principales hallazgos que se dieron en este proceso se estructuran de la siguiente
manera:
Agroquímicos: uso y afectaciones
Los agroquímicos son todas aquellas sustancias conocidas como herbicidas, pesticidas,
plaguicidas, así como fertilizantes que son fabricados a base de nitrógeno y fosfato, que son
utilizados en el ecosistema agrícola con la finalidad de crear resistencia a las plagas. No obstante,
muchos de los agroquímicos que son utilizados resultan ser un grave problema para los seres
humanos y también para el medio a causa de su “naturaleza biomagnificante en diferentes
niveles tróficos” (Bhadouria, Das, Kumar, Singh, & Singh, 2020, p. 593).
Según Navas (2017), dentro de los plaguicidas de mayor uso en Colombia están los
plaguicidas organofosforados, cuyo principio activo son: Diclorvos, Mevinfos, Monocrotofos,
Metil-paration, Paratión, Tamidofos (clase I), Diazinon Fention Profenofos (clase II) y Malatión
(clase III). Por lo tanto, la contaminación de productos alimenticios con pequeñas proporciones
de estos compuestos es realmente una preocupación para toda la población y su uso ha sido
difícil de regular ya que cada vez es más extensivo.
Biorremediación
Este término se ha venido consolidando como una tecnología o un conjunto de
tecnologías en las que se utilizan agentes biológicos para llevar a cabo la remoción o la
reducción de los contaminantes que están presentes en un determinado ambiente. Es así como se
llegó a establecer una diferencia entre términos: “biodegradación” y “biorremediación”, así, se
puede distinguir que la “biodegradación” se refiere propiamente a fenómenos de catabolismo y
otros procesos biológicos que se relacionan con organismos cuya capacidad es transformar o
retener compuestos químicos altamente complejos; por su parte la “biorremediación” es la
aplicación de esta ciencia en la solución de problemáticas ambientales asociadas a contaminantes
químicos (De Lorenzo, 2018).
En cuanto a las técnicas de biorremediación, estas han despertado un interés en la
actualidad debido a que cumplen con la eliminación, la inhibición y la reducción de los
contaminantes en suelos y aguas, dándose de una manera efectiva y regularmente económica,
además de ser un tipo de tecnología que no afecta al medio ambiente (Chiriví Salomón, Fajardo
Gómez, Gómez, & Delgado Tovar, 2019).
Biorremediación por microorganismos
Diferentes avances tecnológicos han demostrado ser útiles para el manejo de suelos
contaminados con agroquímicos, sin embargo, son métodos con tratamiento físicos y químicos
que son costosos y perjudican al medio ambiente. En muchos casos pueden conducir a ser
compuestos demasiado tóxicos. Sin embargo, se ha considerado que el uso de agroquímicos o
pesticidas resulta ser indispensable para la protección de los cultivos, pues ha ido incrementando
de manera dramática la utilización de estos productos, sobre todo por el uso indiscriminado ha
generado graves crisis como son los suelos estériles, contaminados, destrucción de biodiversidad
e incluso, problemas de salud en las personas (Jayasekara & Ratnayake, 2022).
Dentro de la diversidad de tecnología que hay disponible, actualmente se ha recurrido a la
biorremediación de suelos contaminados por agroquímicos y pesticidas, ya que parece ser una
manera segura y, además, rentable. Se ha trabajado con la biorremediación basada en hongos,
como una propuesta de tecnología fácil, sostenible y ecológica para la restauración del sistema
de suelo contaminado (Bhadouria, Das, Kumar, Singh, & Singh, 2020). No obstante, las técnicas
implementadas para la biorremediación utilizan distintos organismos, así como sus derivados
metabólicos, ya que estos pueden llegar tanto a transformar como acumular contaminantes
complejos que se derivan de industrias como la petrolera, agropecuaria, minera y manufacturera.
Dichas técnicas se han categorizado según el agente remediador: plantas, hongos, bacterias,
enzimas o mezclas y consorcios; según la ubicación: in situ o ex situ; según su metodología de
implementación: monitoreo, modificación.
Figura 4. Clasificación de los procesos de biorremediación
Plantas (fitorremediación),
lombrices, hongos
(microrremediación),
bacterias, algas
(ficorremediación),
consorcios, enzimas.
Fuera del lugar (Ex situ)
Vs.
En el lugar (In situ)
Atenuación natural
Bioestimulación
Bioaumentación
Nota: elaboración propia a partir de Chiriví Salomón, Fajardo Gómez, Gómez, & Delgado Tovar (2019).
De esta manera, se tiene que, en cuanto al agente biológico remediador, se habla del
empleo de lombrices, plantas, hongos, bacterias, algas, consorcios y productos metabólicos
derivados de los mismos (Chiriví Salomón, Fajardo Gómez, Gómez, & Delgado Tovar, 2019).
La biorremediación que es implementada por plantas se denomina también como
fitorremediación, incluso, para Colombia es común usar la estrategia de creación de humedales
artificiales para la recuperación de ambientes acuáticos (Peña-Salamanca, Madera-Parra,
Sánchez & Medina-Vásquez, 2013). Las bacterias y levaduras son los microorganismos más
ampliamente utilizados en biorremediación de contaminantes en medio acuoso, ya que su
velocidad de crecimiento y resistencia a la fuerza de cizalla los convierte en la elección más
práctica (Timmis & Pieper, 1999). Los autores, muestran la clasificación de las estrategias de
biorremediación por agente biológico utilizado, así:
Figura 5. Clasificación de las estrategias de biorremediación por agente biológico utilizado
Nota: información recuperada de Chiriví Salomón, Fajardo Gómez, Gómez, & Delgado Tovar (2019)
Cuando se tiene en cuenta su clasificación por ubicación del proceso de biorremediación,
las categorías que plantean los autores son las siguientes:
Nota: información recuperada de Chiriví Salomón, Fajardo Gómez, Gómez, & Delgado Tovar (2019)
La primera de esta clasificación – ex situ- consiste en tratamientos que no requieren llevar
a cabo procesos invasivos como excavar, sino que se trata causar la más mínima perturbación del
lugar, e incluso, suele ser la más utilizada ya que sus costos son bajos. En la segunda
clasificación – in situ-, se requiere de retirar el agua que se va a tratar y manejar un sistema
controlado como biorreactor (Azubuike, Chikere, & Opokwasili, 2016).
Compuestos organofosforados
Por su parte, Hernández Ruíz, Álvarez Orozco, & Ríos Osorio (2017), propusieron un
estudio basado específicamente en biorremediación de organofosforados por hongos y bacterias
en suelos agrícolas, teniendo en cuenta que los organofosforados son un tipo de plaguicidas muy
utilizado en este sector para el control de plagas. El uso en exceso de este producto ha causado
un gran deterioro en los suelos cultivables, por ende, se recurre a la biorremediación como una
alternativa en la que se pueda transformar los plaguicidas en compuestos más simples y poco
contaminantes. Sin embargo, el éxito o fracaso de la biorremediación depende de factores como
capacidad competitiva de los microrganismos, la biodisponibilidad, la concentración del
organofosforado, la humedad, el pH, la temperatura del suelo, el tipo de suelo, la presencia o
ausencia de suplementos nutricionales y la concentración del inóculo.
A partir de diversos estudios, se ha logrado establecer una serie de ejemplos en procesos
de biorremediación frente a pesticidas como los compuestos organofosforados, siendo estos:
Figura 6. Ejemplos de biorremediación de compuestos organofosforados
Nota: información obtenida a partir de Fajardo Gómez & Gómez Rodríguez (2019).
Los anteriores ejemplos demuestran ser en sí un panorama promisorio para llevar a cabo
el desarrollo de bioproductos, para la remediación de los suelos que se encuentran contaminados
a causa de la presencia de compuestos organofosforados y otros compuestos que resulten
contaminantes.
Consorcios microbianos
Para el proceso realizado por Hernández Ruíz, Álvarez Orozco, & Ríos Osorio (2017),
los consorcios microbianos demostraron tener un mayor potencial en cuanto a la degradación de
los organofosforados que las poblaciones individuales, debido a que un consorcio actúa a partir
de la suma de sus partes. Los consorcios microbianos coexisten y desarrollan funciones
complejas ya que las relaciones fisiológicas y ecológicas resultan ser compatibles, garantizando
así la metabolización de los sustratos que son difíciles de asimilar en un mayor porcentaje que las
poblaciones individuales.
Por otra parte, se encuentra que Jariyal, Jindal, Mandal, Kamal Gupta, & Singh, (2018)
utilizaron consorcios microbianos aislados de suelo contaminado con forato envejecido para
degradar el forato. Este consorcio estuvo compuesto por 3 microorganismos: Brevibacterium
frigoritolerans, Bacillus aerophilus y Pseudomonas fulva, los cuales cumplieron con la función
de eliminar el forato en un 98,31%. Sin embargo, la actividad mixta de cualquiera de dos de estas
bacterias fue menor que la de los consorcios mixtos de las tres especies bacterianas. La mayor
degradación por consorcios mixtos individuales de B. frigoritolerans + B.aerophilus, B.
aerophilus+P. fulva y B. frigoritolerans+P. fulva se presentó en suelo entre (92,28–94,09 %,
95,45–97,15 % y 94,08– 97,42%, respectivamente. Los autores graficaron el proceso de estos
consorcios aislados de suelo contaminado con forato de la siguiente manera:
Figura 7. Proceso consorcios microbianos aislados de suelo contaminado con forato
Nota: Obtenido de (Jariyal, Jindal, Mandal, Kamal Gupta, & Singh, 2018)
Por lo tanto, la inoculación de consorcios microbianos de alto potencial aislados del suelo
contaminado in situ podría dar como resultado los consorcios de biorremediación más efectivos
para aliviar significativamente los suelos de los residuos de forato. Esta remediación tan alta en
forato de suelos contaminados con forato nunca había sido reportada antes por cultivos mixtos de
aislados bacterianos nativos del suelo.
Compostaje
Otro de los hallazgos importantes es el uso del compostaje en la biorremediación de
suelos contaminados con agroquímicos, teniendo en cuenta que el compostaje se basa en la
“biostimulación de los microrganismos autóctonos del suelo” (Jimes Díaz, Suárez Chacón, &
Torres Romero, 2021, p. 59) a través de la adición de compost, el cual actúa como un
amplificador, mejora las condiciones ambientales y acelera la degradación de los agentes
contaminantes. Esta experiencia demuestra que los organismos que son capaces de degradar
pesticidas están en los géneros: Serratia sp., Bacillus sp. y Pseudomonas sp, pero se descubrieron
en el suelo variadas especies que degradan pesticidas como los organofosforados: clorpirifos,
fenamifos, tributil fosfato, Malatión, Paratión, Metil Paratión, Forato, Dimetoato, Fenitrotión,
Diclorvos, Profenofos, Triazofos, Cadusafos, Etoprofos, Isofenfos, Isazofos, Fention.
De esta manera, se determina que el compostaje puede ser considerado como una
herramienta esencial para el proceso de biodegradación de los agroquímicos que son más
utilizados, reduciendo su efecto tóxico e la flora y en la fauna, ya que los microrganismos que
están presentes en el compostaje se encargan de hacer la respectiva descomposición a partir de
reacciones metabólicas como lo es la hidrólisis e hidroxilación, además del uso de enzimas como
la fosfata alcalina, citocromo p-450 y el nitrilo hidratasa, transformándolos en elementos simples
y necesarios para las plantas, por lo tanto se está contribuyendo a la fertilización de los suelos y
la productividad de los cultivos.
Proceso de biorremediación- bioaumentación de compuestos organofosforados
Teniendo en cuenta que los organosforados son ésteres del ácido fosfórico y una variedad
de alcoholes, esto los hace liposolubles y volátiles, por lo tanto, se considera que la absorción se
da de forma rápida por las vías digestivas, cutánea y respiratoria, característica suficiente para
producir intoxicación tanto en el ser humano como en el medio ambiente. Dichos compuestos
organofosforados se subdividen en las siguientes categorías:
Tabla 2. Subdivisión de compuestos organofosforados
Ésteres fosfóricos
Carbamatos
Naturales
Ortofosfatos de alquilo
Ortofosfatos de arilo
Pirofosfatos de alquilo
Compuestos derivados del ácido carbámico, actúan como
insecticidas. Cuando la estructura corresponde a Nfenilcarbamatos la acción es herbicida.
Se obtienen de plantas: nicotina, rotenona y piretrina.
Nota: elaboración propia.
En este sentido, la Organización Mundial de la Salud ha indicado que los
organofosforados y carbamatos son inhibidores de la colinesterasa, razón por la que se
consideran dentro del grupo de los insecticidas de mayor uso a nivel mundial. Resulta que la
inhibición de la colinesterasa provoca disfunción del sistema nervioso simpático a causa de que
esta enzima es la responsable de la degradación de la acetilcolina, que es un neurotransmisor
fundamental en los procesos de la sinapsis hormonal. De igual forma, la OMS se dio en la tarea
de especificar que los compuestos organofosforados y carbamatos constituyen cerca del 42% de
los 28 ingredientes activos listados en la clase IA – extremadamente peligroso, y 13% de los 58
ingredientes activos listados en la clase IB – altamente tóxicos, de igual manera hay
organofosforados también en la clase III – ligeramente peligrosos, como la atrazina, clorpirifos y
malatión (Fajardo Gómez & Gómez Rodríguez, 2019).
Como se refleja en uno de los hallazgos, la biorremediación de compuestos
organofosforados se puede dar por hongos, bacterias y microalgas. Para mayor comprensión de
este proceso, se relaciona el ejemplo de la biorremediación de suelos contaminados con
insecticida cipermetrina, realizado por Gómez Camargo, Jaimes Parra, & Tovar Gallego (2020).
En este proceso, los autores inician con la recolección de la muestra de suelo, la cual se
toma en el municipio de Bello, Antioquia, en una zona con predios y terrenos con cultivos de
baja extensión e intensidad. Seguidamente, identifican las características físicas, químicas y
biológicas del suelo, se hace primero de manera visual y luego en ensayos de laboratorio. De esta
manera, se realiza el aislamiento de las bacterias presentes en el suelo, lo cual se determina a
partir de pruebas morfológicas y químicas como la tinción de Gram, cuyo resultado arroja que la
bacteria aislada se tiño de color violeta, indicando que el tipo de bacterias obtenidas son Gram
Positivas, las cuales están constituidas por una gruesa capa de peptidoglicano.
De igual forma, los autores observaron que las bacterias obtenidas con tipo Bacilos, los
cuales tienen una gran capacidad de resistencia en entornos hostiles por medio de la endospora,
ya que es una estructura resistente a los agentes fisio químicos como a la esterilización y
desinfección. Con esta información, proceden a aplicar la técnica de bioaumentación, iniciando
con la inoculación de las muestras de suelo y de solución de bacterias, para evaluar el aumento
de estas en presencia del pesticida cipermetrina. Después de 7 días, los resultados evidencian el
aumento del 27% en la población de bacterias considerándose, así como un resultado positivo en
el ensayo.
Después de la bioaumentación de la población de bacterias y de realizar el ensayo de
biorremediación, se procede nuevamente a la determinación de condiciones físicas, químicas y
biológicas, con la finalidad de comparar las condiciones iniciales y determinar la efectividad del
ensayo. En el proceso de bioaumentación se logra un incremento de la población bacteriana, sin
embargo, la población obtenida es efectiva en mayor medida cuando se tiene una muestra con
concentración de suelo inoculado del 90% y 10% de suelo contaminado.
Los autores concluyeron que el proceso de biorremediación, usando la técnica de
bioaumentación de bacterias autóctonas tiene resultados positivos. Sin embargo, es importante
tener en cuenta la proporción entre el suelo contaminado y el suelo inoculado, la población y tipo
de bacterias presentes en el suelo y las características físicas y químicas que garanticen óptimas
condiciones en el suelo para la buena germinación y crecimiento de las plántulas.
Conclusiones
Es de anotar, que el medio ambiente y los diferentes ecosistemas están presentando un
deterioro progresivo. El suelo, como recurso natural y proveedor de alimentos, se ha convertido
en uno de los más afectados, razón por la que se ha aumentado la literatura y estudios centrados
en temas asociados con las alternativas para mitigar y recuperar suelos contaminados. Por eso se
proponen diferentes técnicas que van desde la remediación física y química, hasta la
biorremediación, la cual ha tenido un mayor auge desde los años 80 iniciando con la conocida
utilización de compost en suelos de Colombia, como una forma de contrarrestar la
contaminación que causan los explosivos, en materia del conflicto armado.
Dentro de las principales tendencias halladas se encuentra el uso de la biorremediación
como un sistema alternativo y basado en procesos tecnológicos, lo cual ha suscitado llevar a cabo
más estudios para describir bioproductos que contribuyan a la solución que se busca. Muestra de
ello, es la propuesta de Luján (2019), quien presenta el rol de la para ser usada en diferentes
escenarios medioambientales en cuanto a la degradación de contaminantes como hidrocarburos y
metales pesados. Sin embargo, Saucedo Martínez, Márquez Benavides, Santoyo Pizano, &
Sánchez Yáñez (2021) recomiendan que es importante identificar el papel de cada uno de los
componentes de la biorremediación para así poder evitar errores y/o malinterpretaciones en los
ensayos, además de poder obtener así una recuperación de suelo eficiente. Las coincidencias en
los estudios hallados se enfocan en evidenciar que los organofosforados que son más utilizados
en el sector agrícola son también los que mayor investigación tienen en cuanto a la degradación
por microrganismos.
En este sentido, la mayoría de los autores y sus respectivos estudios, coinciden en que la
acumulación de agroquímicos en suelos agrícolas, los vuelven infértiles, disminuye la calidad de
los productos alimenticios, contaminan el suelo y las aguas subterráneas. Por ejemplo, uno de los
agroquímicos más utilizados de manera indiscriminada es el clorpirifos (Hernández Ángel,
López, & Jaramillo Granda, 2020). También se encontró que los organofosforados resultan ser
altamente tóxicos y son utilizados con frecuencia, siendo ejemplo de estos: clorpirifós,
fenamifos, malatión y tributil fosfato. Dentro de los microorganismos que más se mencionan en
los estudios se encuentran algunos hongos como Penicillium sp., Verticillium sp. y Aspergillus
sp., y bacterias de los géneros Bacillus, Streptomyces, Acinetobacter Pseudomonas y Serratia, así
como algunas enterobacterias, entre otras. Así mismo, los resultados confirman que Serratia,
Bacillus y Pseudomonas, son los géneros más estudiados en cuanto a la degradación de los
organofosforados, siendo potenciales en la biorremediación. De esta manera, se hace posible
afirmar que el proceso de biorremediación de suelos afectados por el exceso de productos
agroquímicos se da dependiendo del agente remediador, ya sean plantas, hongos, bacterias,
enzimas o mezclas y consorcios; o también, teniendo en cuenta la ubicación, bien sea in situ o ex
situ; o dependiendo según su metodología de implementación que puede ser por monitoreo o
modificación.
Referencias
Aquino Zambrano, K. L., & Franco Tigua, C. G. (2020). Biorremediación de suelo degradado
por pesticidas a partir de un sustrato (biochar inoculado con microorganismos eficientes
y lixiviados. Obtenido de Universidad de Guayaquil:
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