19 Sep 2014 - 4:42 p. m.

Con hongos cultivados devuelven color a ríos contaminados de Colombia

La estrategia fue creada por expertos de la Universidad Nacional de Medellín.

Agencia de Noticias de la Universidad Nacional

En la Universidad Nacional sede Medellín crearon una metodología de fermentación con hongos en estado sólido que degrada los colores generados por distintos procesos industriales que contaminan los ríos.

Sucesos donde el agua se tiñe de azul son la razón por la que científicos de todo el mundo buscan, desde hace años, formas de descontaminar el agua mezclada con tintes, insumos fundamentales en sectores como el textil, de alimentos, pinturas y cerámicas, entre otros.

En consecuencia, para los investigadores de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, esta problemática no ha sido ajena. De hecho, entre los trabajos desarrollados, lograron comprobar la efectividad de una especie de hongo cultivado sobre residuos agroindustriales que previamente han adsorbido colorantes, tema en el que se ha recorrido un largo camino.

Al respecto, la ingeniera biológica Ana Cristina Jaramillo señaló que están elaborando una metodología integral y no contaminante que cierra el proceso completo de degradación de estos pigmentos.

Según Angelina Hormaza, profesora de la Escuela de Química de la U.N. Sede Medellín, los tintes son estructuras aromáticas complejas resistentes a la intemperie y a condiciones de luz y oxidación, por lo cual se requiere un método que los retenga y los deposite en otro sitio, pues no hay manera de destruirlos.

Esto se logra mediante dos procesos: adsorción (proceso de atracción de las moléculas o iones de una sustancia en la superficie de otra), que se ha trabajado con materiales como cascarilla de arroz, flores o tusa de maíz; y degradación, mediante hongos que desintegran el pigmento, lo incorporan a su organismo y lo desaparecen.

Hongos que consumen colorantes

En ese sentido, la investigación de la ingeniera Jaramillo buscaba aprovechar hongos que en la naturaleza son capaces de degradar lignina, un compuesto similar al que contienen los colorantes en su estructura, razón por la cual asumió que dichos organismos también podrían eliminar los tintes.

Así, a partir del residuo seco (en este caso la tusa de maíz) impregnado con pigmentos, la investigadora hizo pruebas de cultivos con dos tipos de hongos, los cuales al crecer en este medio, consumen el colorante.

Dichos organismos no afectan a la salud humana, de hecho, muchos son cultivados para producir champiñones, por lo que la mezcla podría servir también en alimentación animal. Una vez el material es teñido (en este caso con rojo 40), se cultiva el hongo sobre la superficie y se empieza a colonizar el residuo hasta degradarlo.

En este proceso, el cultivo se hace en un medio sólido, diferente al tradicional, en el que los microorganismos están en líquido y se desarrollan con la ayuda de un biorreactor o tanque agitado. Debido a que del proceso de adsorción queda un residuo seco, es ideal hacerlo en estado sólido.

A pesar de que no se usa agua, se agrega una cantidad mínima para adicionar los nutrientes y controlar el nivel de humedad. “En biotecnología se han estudiado las fermentaciones en medio líquido, pero esta propuesta tiene detalles que la hacen promisoria y viable”, destaca la investigadora.

Para que el procedimiento sea exitoso es necesario encontrar la temperatura y humedad óptimas, así como la cantidad de carbono y nitrógeno ideal, de lo cual va a depender el proceso metabólico que le facilita al microorganismo producir las enzimas responsables de degradar el colorante.

Ventajas del proceso

En síntesis, la ingeniera elaboró un diseño experimental con una herramienta estadística que le permitió evaluar simultáneamente diferentes variables. Así halló las condiciones óptimas para que el microorganismo se desarrolle.

Se ensayaron dos especies distintas de hongo de podredumbre blanca (Pleurotus ostreatus y Pleurotus pulmonarius) en las cuales se probaron estas variables.

Los organismos, cultivados aparte, se siembran en el residuo de tusa de maíz previamente procesada, se les adiciona una solución de nutrientes y se introducen en una incubadora que regula la humedad y la temperatura.

Entre 20 y 30 días después, al producto se le adiciona agua para desorber (retirar) el tinte que pudo haber quedado. Luego se mide para determinar el porcentaje de adsorción alcanzado.

Como resultado, se encontró un porcentaje óptimo de degradación del 63 % utilizando Pleurotus ostreatus, lo cual es positivo si se tienen en cuenta los procesos de degradación biológica y la dificultad de reproducción que presenta. Dicha cifra demostró que el proceso es escalable a nivel industrial y que se podría diseñar un biorreactor para tal fin.

Estos químicos se asocian con la alteración de los procesos de fotosíntesis del fitoplancton en las aguas y afectan el equilibrio de los ecosistemas en los que son vertidos.

El director del Área Metropolitana del Valle de Aburrá informó que durante este año se han sancionado cerca de cinco empresas de Medellín, Itagüí, Bello, Sabaneta y Caldas, con multas de hasta 598 millones de pesos, por arrojar al río Medellín estas sustancias.

La legislación nacional no tiene una norma que regule este tipo de vertimientos y sus límites, como se ve en el Decreto 1594 de 1984, que reglamenta los usos del agua y los residuos líquidos.

Los investigadores de la U.N. esperan que la reglamentación de esta actividad y la búsqueda de mecanismos que la ley promueva para tratar aguas coloreadas tengan en cuenta los estudios académicos.

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