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Uno de los problemas ambientales más graves en nuestro país y en el resto de Europa es la contaminación de los acuíferos por compuestos organoclorados. Estos contaminantes se han usado ampliamente en la industria y llegan a las aguas subterráneas por accidentes o por una mala deposición de sus residuos. Una vez en los acuíferos, pueden acumularse durante años debido a su baja biodegradabilidad, lo cual supone un peligro dado su elevada toxicidad. Según datos de la Agencia de Residuos de Catalunya, un 8% de los suelos contaminados censados en 2014 contienen compuestos organoclorados, de los cuales 77 superaban las concentraciones máximas de referencia. Una estrategia para recuperar estas aguas subterráneas es la bioaumentación, que consiste en la adición de bacterias con capacidades catabólicas específicas para eliminar estos contaminantes. En los últimos años se ha despertado el interés por la aplicación de bacterias dehalorespiradoras, que tienen la capacidad única de utilizar compuestos organoclorados como fuente de energía durante su proceso de respiración, transformándolos en productos menos clorados, más biodegradables y, en algunos casos, inocuos.

En este estudio, realizado por investigadores de la UAB (departamentos de Ingeniería Química y Microbiología y Genética) en colaboración con la Universitat de Barcelona (Grupo de investigación de Mineralogía Aplicada y Geoquímica de Fluidos) y el Helmholtz-Centre for Environmental Research-UFZ (ISOBIO), hemos identificado por primera vez en Europa a una bacteria del género Dehalogenimonas presente en sedimentos de la desembocadura del río Besòs. Este género bacteriano se ha descrito hace relativamente poco (2009) y sólo se había aislado en acuíferos contaminados con cloroalcanos en Louisiana (Estados Unidos). A partir de estos sedimentos del río Besòs, y después de tres años de investigación, hemos obtenido un consorcio bacteriano estable enriquecido con esta cepa mediante la utilización de diferentes inhibidores de metanógenos (bromoetanosulfonato) y antibióticos (vancomicina y amipicilina). La principal característica de esta nueva cepa bacteriana es que sólo puede respirar hidrocarburos alifáticos clorados que contienen cloros en carbonos adyacentes. Entre estos compuestos se encuentran contaminantes frecuentes en las aguas subterráneas como el 1,2-dicloroetano; 1,2,3-tricloropropano; 1,1,2-tricloroetano; 1,2-dicloropropano o 1,1,2,2-tetracloroetano. El mecanismo que usa esta cepa para transformar estos contaminantes se denomina dehaloeliminación y consiste en la eliminación simultánea de los dos átomos de cloro situados en carbonos adyacentes y la formación de un doble enlace entre los carbonos. De esta manera, por ejemplo, el 1,2-dicloroetano y 1,2-dicloropropano se transforman a los compuestos innocuos eteno y propeno, respectivamente. Mediante la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (qPCR), se demostró que esta cepa de Dehalogenimonas crecía con las diferentes adiciones de 1,2-dicloropropano, demostrando que utiliza estos cloroalcanos como fuente de energía para respirar. Además, también se detectó mediante una PCR convencional y cebadores específicos la presencia del gen que codifica la enzima implicada en la transformación de 1,2-dicloropropano (DcpA).
 
Desde la perspectiva de la aplicación de esta bacteria en acuíferos como agente descontaminante, uno de los retos que es necesario abordar es la distinción entre la desaparición del contaminante debida a los procesos biológicos y aquella provocada por procesos fisicoquímicos de origen natural (por ejemplo la dilución del contaminante debido a las lluvias; adsorción en la materia orgánica o su volatilización). Actualmente, la única técnica que permite determinar y cuantificar la degradación biológica in situ es la determinación del fraccionamiento de los isótopos estables naturales de los contaminantes. En este estudio se determinó el fraccionamiento isotópico de carbono durante la degradación de 1,2-dicloropropano a propeno, aportando información valiosa que podrá extrapolarse en estudios de bioaumentación con Dehalogenimonas en el campo.
 
La obtención de este consorcio bacteriano abre las puertas para su producción en biorreactor y su posterior aplicación en acuíferos contaminados. Aunque la bioaumentación es una tecnología que no ha sido apenas utilizada en Catalunya, se considera una técnica madura con centenares de casos de éxito en Estados Unidos y Canadá con resultados más esperanzadores que los obtenidos con los métodos fisicoquímicos clásicos, y económicamente más rentable.
 
 
Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad de España (proyecto CTM2013-48545-C2-1-R), Generalitat de Catalunya (2014-SGR-476) y el proyecto APOSTA-UAB.