Año 8  • No. 321 • Agosto 18 de 2008 Xalapa • Veracruz • México
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Destaca microbiología por trabajar
en pro del medio ambiente
Alma Espinosa

El plástico biodegradable podría sustituir al sintético, que tarda un siglo en degradarse

Al fijar el nitrógeno en las plantas se reduce el uso de fertilizantes químicos que dañan la salud y el ambiente

Se trabaja en una solución para los habitantes que ingieren agua contaminada de los manantiales de Banderilla

La Universidad Veracruzana (UV) es una institución que además de estar comprometida con la sociedad al proporcionar una formación integral a los jóvenes que ingresan a sus aulas cada año, también tiene el compromiso de mejorar el medio ambiente a través de la generación y aplicación del conocimiento.

Por tal razón, el Instituto de Investigaciones Biológicas (IIB), a través del laboratorio de Microbiología, incentiva y apoya el trabajo de jóvenes de licenciatura para que desarrollen proyectos de investigación que de alguna manera repercutan en el ambiente y en la población.

Silvestre Augusto Hernández Rivera, responsable del Área, informó que en este laboratorio se han desarrollado proyectos importantes como la creación de biodiesel a partir de aceites vegetales y animales utilizados para freír alimentos, como antojitos y hamburguesas.

El aceite comestible después de haber pasado por un proceso químico, puede ser utilizado en vehículos sin peligro de que genere plomo o algún contaminante dañino para el ambiente y para el ser humano, comparable con el que generan los derivados del petróleo.

La creación del biodiesel llevó a la UV a ser la primera universidad del sureste en desarrollar el combustible y comprobar su utilidad; asimismo, se realizaron extractos de plantas con fines antibacteriales y otros para disminuir los niveles de azúcar en la sangre.

Después de varios años de trabajo con los jóvenes, el académico aseguró que los estudiantes están mejor preparados para trabajar en el laboratorio y enfrentarse al campo laboral, pues generan conocimientos y buscan su aplicación en beneficio de la sociedad a través de su servicio social o la realización de su trabajo recepcional.

Actualmente, tres egresadas de la licenciatura de Biología trabajan para desarrollar proyectos encaminados a aislar bacterias capaces de producir plásticos biodegradables, reproducir otras que pueden contribuir en la fijación biológica de nitrógeno en plantas y analizar los contaminantes del agua de los manantiales de Banderilla.


Una vez que se forman nódulos en las plantas, se obtienen cepas bacterianas de Rhizobium
Crean plástico biodegradable
Con base en su compromiso como universitaria de trabajar para mejorar el medio ambiente, Elizabeth Ortiz García, egresada de la Facultad de Biología, desarrolla su trabajo recepcional cuyo fin es aislar bacterias potencialmente capaces de producir polímeros que reemplacen los productos elaborados con plástico sintético.

Es tal la trascendencia de la investigación, que el medio ambiente se verá beneficiado al no degradar plásticos sintéticos que tardan hasta 100 años en desintegrarse. Aunque esta afirmación es temprana porque aún no se ha concluido el proyecto, tiene una gran perspectiva porque es una opción viable para reemplazar la utilización de derivados del petróleo.
Elizabeth Ortiz, quien trabaja en el área de Microbiología, comentó que su trabajo consiste en obtener, aislar y caracterizar cepas potencialmente productoras de Polißhidroxialcanoatos (PHA), polímero cuya característica es ser biodegradable en ecosistemas diversos y no contaminar. Informó que las cepas las obtiene de muestras de suelo, provenientes de plantaciones de plátano, tabaco, sandía y jitomate.

Explicó que los PHA son almacenados como gránulos intracelularmente en una gran variedad de bacterias como material de reserva y energía. Detalló que para que se lleve a cabo la síntesis de estos polímeros, debe ser bajo condiciones de crecimiento no balanceado, como pueden ser la ausencia de nitrógeno, magnesio y fósforo y un exceso en la fuente de carbono.

Ortiz García aseguró que es muy difícil llegar con éxito a la obtención de cepas bacterianas capaces de producir Polißhidroxialcanoatos, pues se deben realizar muchas pruebas previas. Luego que la idea inicial del proyecto surgió como una aportación para mejorar el medio ambiente, trabaja diariamente en el laboratorio para crear conocimiento y compartirlo con la sociedad.

Una vez que haya identificado las bacterias que producen los PHA realizará su caracterización bioquímica; asimismo, hará una valoración de diferentes fuentes de carbono, entre otras de glucosa, sacarosa y la melaza, en especial de esta última pues es de bajo costo y fácil de adquirir. Cabe mencionar que hasta el momento se sabe poco sobre el uso de la melaza, que es una azúcar no refinada y con muchos elementos.


La fijación de nitrógeno se estudia en plantas leguminosas Macroptilium atropurpureum
Fijan nitrógeno en las plantas
Yanneth García Cabrera, también egresada de Biología, trabaja para aislar bacterias de Rhizobium y así favorecer la fijación de nitrógeno en plantas leguminosas Macroptilium atropurpureum.

Dio a conocer que su investigación puede traer como resultado la disminución en el uso de fertilizantes nitrogenados tradicionales que contaminan en gran medida el ambiente. Incluso, dijo, se detectó que se alcanzan niveles de concentración muy altos, por su arrastre lejos de las plantas a las que se les proporcionan, llegando a ríos o penetrando el subsuelo y contaminando los mantos freáticos, hasta llegar al humano.
Del total del fertilizante que se le proporciona por abono, sólo aprovecha cerca de 40 por ciento. Se reportaron algunos casos de enfermedades en lactantes por la eutrofización, que alcanza niveles elevados en las aguas que han sido consumidas por madres que amantan a sus hijos.

Cabe destacar que en el ambiente existe una gran cantidad de nitrógeno que va de 78 a 83 por ciento y que la planta no puede aprovechar, precisamente por la incapacidad de romper el enlace que une a las dos moléculas de nitrógeno.

Algunas acciones que contribuyen a liberar las moléculas del nitrógeno son las descargas eléctricas causadas durante las tormentas y otros aportes son mediante los procesos fisiológicos de los animales como la orina. Sin el nitrógeno la planta no podría producir sus aminoácidos y formar sus proteínas.

Interesada en este proceso, Yanneth García colectó la leguminosa Macroptilium atropurpureum en La Mancha, con el propósito de obtener nódulos y de ahí las cepas bacterianas de Rhizobium. Después de elegir los nódulos con mejor apariencia y color, los maceró; del extracto obtenido se sembró una muestra en placas de agar YEM y siguió un procedimiento para conservación y uso posterior para inocular plántulas obtenidas por siembra en invernadero, con el fin de conocer su capacidad invasora en la planta.

Detalló que la leguminosa presenta flores pequeñas de color púrpura. Estas plantas tienen una asociación simbiótica con las bacterias del género Rhizobium; existe evidencia de que las plantas exudan ciertas sustancias que facilitan que las bacterias puedan infectar la planta y formar en la raíz de la planta los nódulos.

La bacteria tiene la capacidad de “cortar” los enlaces del nitrógeno por los que se encuentran unidas las moléculas de nitrógeno, para que la planta pueda obtenerlo con facilidad y formar sus aminoácidos y posteriormente sus propias proteínas. A cambio, la planta le da nutrientes y hospedaje para que subsista. Después de un tiempo, cuando la planta da inicio a la floración y fructificación, la bacteria sale de los nódulos que empiezan a morir y se mantiene un buen número de ellas en vida libre, hasta que llega el siguiente ciclo y vuelva a invadir a la planta.

Veracruz tiene al menos 600 especies de leguminosas silvestres que pueden ayudar a fertilizar los suelos y así disminuir el uso de derivados de petróleo para los agroquímicos. Por ello es importante este proyecto de investigación, además que se genera conocimiento con un impacto social.

El trabajo de Elizabeth Ortiz consiste en obtener y caracterizar cepas
que produzcan polißhidroxialcanoato

Contaminación en manantiales de Banderilla
A pesar de lucir cristalina, el agua de los manantiales de Banderilla puede contener algún tipo de agente bacteriano patógeno, por esto Magdiel Alejandra Ramírez Barragán, egresada de la Facultad de Biología, desarrolla un estudio completo.

Como parte de su trabajo recepcional para titularse, la joven tomó muestras del agua para determinar qué tipo de microorganismos contienen los manantiales y cuál es la fórmula idónea que debe utilizarse para que las personas de los alrededores la tomen sin tener consecuencias.

Magdiel Ramírez informó que su estudio busca dar a conocer las posibles enfermedades que pueden contraer las personas por ingerir agua con bacterias. Para ello le proporcionará los resultados a las autoridades de Banderilla y a los lugareños.

Mensualmente colectó muestras para hacer la detección de coliformes totales y fecales y en el laboratorio realizó una siembra selectiva para aislar bacterias. Su objetivo principal es caracterizar diversos géneros de bacterias patógenas que tienen importancia clínica e impacto en la salud de la población: Salmonella, Shigella, Pseudomona, Escherichia coli y Vibrio, entre otros.

Hasta el momento sólo ha encontrado Escherichia coli y posiblemente Pseudomona; sin embargo, ha localizado otros géneros que quizá no tienen la misma incidencia o importancia clínica que las mencionadas, pero sí causan enfermedades. Algunas de las bacterias encontradas son Proteus y Klepsiella.

Inició la investigación porque no le bastaba saber que en los manantiales se encuentran coliformes totales y fecales en cantidades pequeñas. Nada garantizaba que otros microorganismos también están presentes en el agua que consumen, de ahí su importancia, pues en algunos casos quienes la consumen no hierven el agua, misma que proviene de los manantiales.

Para asegurarse que hay presencia de bacterias, debe realizar varias siembras en medios específicos. “Después que se siembran en todos los medios que sugiere la metodología, para estar segura que los resultados me remiten a un género determinado, le realizó pruebas específicas de tipo químicas y bioquímicas. Algunas de las pruebas son tinción Gram, movilidad, producción de acidez, catalasa, oxidasa, de Hugh-Leifson”, expresó.