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Los árboles pueden ayudarnos a eliminar contaminantes cancerígenos

por 4 octubre, 2021

Los árboles pueden ayudarnos a eliminar contaminantes cancerígenos
Hay especies vegetales capaces de degradar contaminantes orgánicos persistentes. Descifrar cómo lo hacen es clave para mejorar la tecnología actual de descontaminación.
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La contaminación del planeta representa un gran reto para la humanidad. No deja de ser paradójico que sus protagonistas sean actividades ligadas al bienestar, como la agricultura, la industria y la urbanización. El Programa Ambiental de las Naciones Unidas dedica una atención particular a los contaminantes orgánicos persistentes (COP), plasmada en el Convenio de Estocolmo. Las propiedades de sus moléculas lo justifican: toxicidad elevada, movilidad global, resistencia a la degradación (persistencia) y acumulación en los seres vivos.

Las dos últimas propiedades explican por qué las especies que estamos en el ápice de las pirámides tróficas sufrimos una mayor exposición a estos compuestos. De todos los contaminantes orgánicos persistentes que contempla el Convenio de Estocolmo, los bifenilos policlorados (PCB) han acaparado las restricciones más severas.

La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer clasifica a los bifenilos policlorados como “carcinógenos probables” en humanos, y se han descrito muchos otros efectos nocivos. Su fabricación se prohibió en los EE. UU. en 1979 y en la UE en 1987 (1986 en el Reino Unido).

A pesar de ello, toda la biosfera sigue expuesta hoy a sus efectos.

Anclaje del contaminante (amarillo) al centro activo de la enzima que lo oxida. En la reacción participa una molécula de coenzima NAD+ (azul) y varios aminoácidos (coloreados). La energía del proceso se capta en las hojas.
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Cómo eliminar los bifenilos policlorados

Los métodos convencionales para descontaminar los bifenilos policlorados y otros contaminantes orgánicos persistentes son invasivos y muy costosos. La búsqueda de soluciones alternativas ha conducido a la fitorremediación, una tecnología verde que explota la capacidad de algunas plantas (y sus microorganismos asociados) para degradar contaminantes orgánicos, entre otras aplicaciones.

El proceso funciona con energía solar, respeta el entorno y es barato. Algunas especies arbóreas, sobre todo los chopos o álamos (género Populus), son especialmente adecuadas para descontaminar, como analiza esta revisión reciente que hemos realizado en el Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas de la Universidad Politécnica de Madrid (CBGP UPM-INIA).

Pese a sus ventajas económicas y ecológicas, el desconocimiento general de esta tecnología es tan grande que supone un freno significativo a su implantación. También lo es la escasez de datos sobre el metabolismo de los contaminantes. Los compuestos bifenílicos no son una excepción. Este conocimiento es esencial para mejorar el proceso de degradación y seleccionar variedades vegetales con altas capacidades.

Nuestro grupo de investigación en el CBGP UPM-INIA, Biología Sintética y Bioingeniería, SynBIO2, y, en la ETSI Montes, Forestal y del Medio Natural de la UPM es uno de los que estudian el metabolismo de estos bifenilos. En colaboración con el grupo de Estudios Ambientales de la ETSI Minas y Energía de la UPM hemos logrado descifrar la primera ruta degradadora en plantas. Nuestras investigaciones se han centrado en el chopo, interesante por su valor económico, su capacidad natural para descontaminar bifenilos policlorados y su estatus como sistema modelo en biología vegetal.

Estos resultados acaban de publicarse en la revista PNAS. Es importante señalar que los árboles no quedan contaminados, pues las moléculas tóxicas se fragmentan y las piezas resultantes, inocuas, se integran en el metabolismo normal. Esta es una diferencia esencial con la fitorremediación de metales pesados, que no pueden ser destruidos.

¿Cuál es el impacto de la contaminación hoy?

El análisis más completo hasta la fecha, publicado en The Lancet, concluye que la contaminación es el principal factor ambiental causante de muertes prematuras en el mundo. Unos nueve millones de personas fallecen cada año debido a ella. Esta cifra duplica el número total de víctimas mortales de la covid-19 contabilizadas casi dos años después del brote de Wuhan.

El estudio de The Lancet señala, asimismo, que las pérdidas económicas asociadas –costes sanitarios, mermas de productividad y otras– suponen cuatro billones de euros anuales. Una cifra superior al PIB de Alemania en 2020 (la cuarta economía mundial) y más de tres veces y media el PIB de España en el mismo período.

El impacto ecológico es también ingente. La contaminación altera el funcionamiento normal de los ecosistemas y reduce su resiliencia. Agrava, por tanto, los efectos de la sequía y las temperaturas extremas, cuyos episodios son cada vez más frecuentes. Igual sucede con los efectos de plagas y enfermedades. El resultado es que disminuye la productividad primaria de la biosfera al atenuarse el secuestro global de carbono. Se considera, por ello, que la contaminación contribuye al cambio climático, aparte de sus efectos directos sobre los seres vivos.

En resumen, hay demasiadas cosas importantes en juego: la salud humana, la calidad ambiental, la seguridad alimentaria, el desarrollo económico, los equilibrios ecológicos, el cambio climático. Es imperativo descontaminar el planeta y las tecnologías verdes tienen mucho que aportar. Mención especial merece el potencial de la genómica y los métodos actuales de investigación biológica, que pueden revolucionar este campo igual que está sucediendo con la medicina.

Decía Albert Einstein que el mundo no es un lugar peligroso por los que hacen maldades, sino por los que las contemplan y no hacen nada.The Conversation

Luis Gómez Fernández, Catedrático de Bioquímica y Biología Molecular, Universidad Politécnica de Madrid (UPM)

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

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