Investigadores del grupo: Gladys Cardona, Carolina Díaz, María Camila Escobar
En este componente avanzamos hacia el conocimiento de la diversidad y función de bacterias, hongos y microalgas aislados de diferentes ambientes amazónicos
Mercurio en la Amazonia: una amenaza que despierta soluciones invisibles en Taraira y Tarapacá
En sitios contaminados, los microorganismos se adaptan para sobrevivir, y adquieren la capacidad de resistir la toxicidad generada por el contaminante, que podrían ser metales pesados, hidrocarburos, entre otros. La biorremediación aprovecha estos microorganismos y sus capacidades metabólicas para inmovilizar y/o transformar los contaminantes en sus versiones menos tóxicas. Estudios realizados por el grupo, permitieron la identificación de 72 cepas bacterianas y 10 levaduras con potencial resistencia a altas concentraciones de mercurio aisladas en las localidades de Taraira (Vaupés) y Tarapacá (Amazonas).
Las concentraciones de mercurio en Taraira superaron los límites de seguridad hasta 1.8 veces en agua, 45.4 veces en suelos de bosque y 137.8 veces en sedimentos. En Tarapacá, el mercurio superó el umbral solo en suelos hasta 1.9 veces.
Evaluamos particularmente las cepas Pseudomonas paracarnis TP30 y Burkholderia contaminans TR100, por su potencial de biorremediación, debido a que transforman el mercurio a su estado menos tóxico. Estas bacterias mostraron alto potencial de biorremediación: son altamente resistentes al mercurio (hasta 80 mg/L), y además, expresan activamente el gen merA, encargado de la reducción del Hg a un estado menos tóxico.
La publicación científica asociada a este trabajo se encuentra disponible en el siguiente enlace: https://doi.org/10.1007/s00253-022-11860-y
Mercurio en la Amazonia: ¿Una amenaza para la diversidad microbiana en Taraira y Tarapacá?
El mercurio llega al ambiente por actividades naturales (volcanes, incendios) o humanas (deforestación, minería). Algunas bacterias lo convierten en metilmercurio, que es su forma más tóxica, y puede afectar la salud de los seres vivos. Otras bacterias lo transforman en formas menos peligrosas, ayudando a biorremediarlo. Así, las bacterias controlan cómo se mueve y qué tan tóxico es el mercurio en la naturaleza.
En este estudio evaluamos la diversidad microbiana en muestras de suelo, sedimentos y agua potencialmente asociadas con la contaminación por mercurio en dos localidades: Taraira (Vaupés) y Tarapacá (Amazonas).
Para ello, caracterizamos la diversidad de la comunidad bacteriana y las funciones relacionadas con la transformación del mercurio en sitios con antecedentes crónicos de contaminación.
Determinamos la biodisponibilidad y movilidad del mercurio en las muestras con los niveles más altos de THg y MeHg (hasta 43,34 y 0,049 mg/Kg, respectivamente, en Taraira). Nuestro análisis de la especiación del mercurio mostró que la forma inmóvil del mercurio predominaba en suelos y sedimentos, lo que probablemente lo hacía inaccesible para los microorganismos.
La presencia crónica de mercurio no alteró significativamente la estructura de las comunidades microbianas, en comparación con la influencia de las condiciones fisicoquímicas locales. Esto se puede atribuir a: una baja biodisponibilidad del mercurio (en forma inmóvil) o a una posible adaptación previa de las comunidades a niveles de Hg en suelos amazónicos.
Este trabajo resalta la importancia de identificar el impacto de la actividad funcional de las bacterias en las comunidades de suelos y aguas, e identificar a microorganismos que pueden ser aprovechados en procesos de biorremediación.
La publicación científica asociada a este trabajo se encuentra disponible en el siguiente enlace: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.141348
Puerto Zábalo-Los Monos: adaptación microbiana a la contaminación por mercurio (Hg)
En Puerto Zábalo-Los Monos, Caquetá, se encontró que en los sitios más contaminados por Hg se seleccionaron ciertos grupos de bacterias resistentes al mercurio, como Acidobacteria y Actinobacteria.
Medimos la concentración de Hg en suelos, agua y peces a lo largo de un transecto fluvial y evaluamos cómo los niveles de mercurio (Hg) y la abundancia de merA, un gen clave de reducción de Hg, se asociaron con cambios en las comunidades microbianas involucradas en la especiación y movilidad de Hg. Las concentraciones de Hg superaron los valores umbral hasta 1,8 veces en el suelo, 11,1 en el agua y 5,1 en los peces, especialmente en las especies carnívoras, lo que indica el transporte entre compartimentos antes de entrar en la cadena alimentaria. Esto representa un riesgo potencial para la salud de las comunidades indígenas que dependen del pescado como fuente principal de proteínas. También se encontraron niveles elevados de Hg en sitios no mineros, lo que sugiere un transporte aguas abajo desde áreas de minería artesanal a pequeña escala (MAPE) aguas arriba. La diversidad bacteriana varió a lo largo del río en asociación con la concentración de Hg, y la abundancia de merA y taxones tolerantes como Alphaproteobacteria, Acidobacteriia, Ktedonobacteria y Actinobacteria, aumentó en muestras más contaminadas. Aislamos bacterias nativas resistentes al Hg, incluida Acinetobacter spp., destacando su potencial para la biorremediación de Hg.
Gracias a estos hallazgos, se pudieron identificar y cultivar bacterias altamente resistentes que transforman el mercurio en formas menos tóxicas, mostrando su potencial para biorremediar sitios contaminados.
La publicación científica asociada a este trabajo se encuentra disponible en el siguiente enlace: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138989
Pigmentos microbianos de la Amazonia colombiana
Los pigmentos microbianos son colores que producen bacterias, hongos y algas para protegerse de la luz, defenderse o comunicarse. Estos pigmentos, como la melanina que da un color negro, prodigiosina de color rojo o la violaceína de color violeta, pueden ser útiles para la industria cosmética, farmacéutica, alimentos, textil, biorremediación de metales, entre otros, siendo biodegradables y menos tóxicos que los sintéticos.
Nuestro grupo de investigación ha desarrollado proyectos orientados al aislamiento de organismos productores de pigmentos. Usando muestras ambientales como suelo y agua, buscamos en el laboratorio estimular el crecimiento de bacterias que produzcan color, estas se aíslan y se identifican taxonómicamente. En el laboratorio, buscamos las condiciones que mejoran la producción del pigmento, variando concentraciones de carbono, nitrógeno, fósforo y condiciones de pH y temperatura, entre otros. Los pigmentos se recuperan, se clasifican y se evalúan para su posible uso. Así aprovechamos la extraordinaria capacidad de los microorganismos para la obtención de colores vivos de origen natural.
Puedes encontrar más información en el siguiente enlace:
https://youtu.be/YPQMJfJ0xLs?si=mLSVIxnp98uZiYxL
