R+D | 31/08/2012  RuralCat/CSIC

Un sistema prediu la capacitat d'un sòl per autodescontaminar-se

Un equip multidisciplinari d'investigadors del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC), la Universitat d'Oviedo i la Universitat de les Illes Balears ha desenvolupat una plataforma bioinformàtica que analitza la capacitat d'un ecosistema per assimilar centenars de contaminants. El treball, publicat a la revista "ISME J" del grup Nature, obre noves perspectives per determinar la capacitat d'autodescontaminació d'un sòl afectat per abocaments de materials com el petroli o certs hidrocarburs aromàtics, a partir de la seqüenciació de l'ADN de microorganismes.

 Els científics han elaborat una base de dades específica que reuneix tota la informació disponible fins al moment sobre els enzims i els possibles microorganismes que les contenen i que, de forma natural, són capaços de destruir certs contaminants. El sistema permet establir l'empremta dactilar de cada ecosistema i prediu en quin sòls pot ser més eficaç la bioremediació utilitzant elements naturals del propi hàbitat per revertir la degradació d'un sòl contaminat.

"La plataforma explora el material genòmic d'organismes vius a la recerca de informació sobre reaccions de biodegradació i ofereix un perfil únic per a cada ecosistema. En altres paraules, dóna una visió en temps real de les capacitats biodegradatives d'un ecosistema, i per tant, de la seva capacitat per autodescontaminar-se", explica l'investigador del CSIC a l'Institut de Catàlisi i Petroleoquímica Manuel Ferrer.

Pel monitoratge de la presència o absència d'aquests microorganismes i les propietats que cadascú té en sòls amb diferents condicions, els investigadors han aplicat diferents tècniques de biologia de sistemes com la genòmica, basada en la seqüenciació de l'ADN del sòl, la proteòmica, que suposa la seqüenciació de les proteïnes en cada moment del procés, i la bioestadística, que consisteix en la sistematització i l'encreuament de dades.
 
"Cada ecosistema conté milions de bacteris que al seu torn contenen milers de enzims i avaluar la presència o absència de les mateixes és gairebé impossible si fem servir els mètodes d'anàlisi genòmics convencionals usats fins avui", assenyala Jesús Sánchez, investigador de l'Institut de Biotecnologia de la Universitat d'Oviedo.
 
Un procés sostenible i més barat
Les aproximacions metodològiques seguides en el treball, inclosa la base de dades elaborada, suposa per als científics "una oportunitat sense precedents". L'estudi ha descobert també que les capacitats metabòliques dels enzims i els microorganismes canvien quan el sòl es sotmet a diferents tractaments de neteja.
 
"Així, podrem diferenciar ecosistemes que podran ser més fàcilment descontaminats d'aquells que no, és a dir, permetrà establir diferències en les capacitats descontaminants i, per tant, predir l'eficàcia dels tractaments de bioremediació", assegura Ramon Rosselló-Mora, investigador del CSIC a l'Institut Mediterrani d'Estudis Avançats, centre mixt del CSIC i la Universitat de les Illes Balears.
 
Segons l'investigador del CSIC al Centre Nacional de Biotecnologia Javier Tamames, "Les tècniques de bioremediació permeten afrontar la descontaminació de sòls aprofitant el potencial metabòlic d'alguns dels seus components per a la neteja. Es converteixen així en una alternativa més sostenible i barata que altres mètodes per eliminar residus i contaminants".
 
L'estudi, resultat de cinc anys de treball, forma part d'un projecte Consolider finançat pel Ministeri d'Economia, que té com a objectiu estudiar la biodiversitat de poblacions de diferents hàbitats dins de la geografia espanyola, dos projectes europeus (MAGICPAH i ULIXES), centrats en la investigació de la biodiversitat de poblacions en sòls i ambients marins de la geografia europea de diferents hàbitats, i un projecte CENIT-07-Cleam de la Universitat d'Oviedo, dirigit al desenvolupament de tècniques innovadores de bioremediació i neteja de sòls contaminats.
 
Maria Eugenia Guazzaroni, Florian Alexander Herbst, Iván Lores, Javier Tamames, Ana Isabel Peláez, Nieves López Cortés, Maria Alcaide, Mercedes V. Del Pozo, José María Vieites, Martin von Bergen, José Luis R. Gallego, Rafael Bargiela, Arantxa López López, Dietmar H. Pieper, Ramon Rosselló Móra, Jesús Sánchez, Jana Seifert, Manuel Ferrer. "Metaproteogenomic insights beyond bacterial response ment naphthalene exposure and bio-stimulation". ISME J. DOI: 10.1038/ismej.2012.82.