FITORREMEDIACION

l.- Presentación En el presen presente te trabaj trabajo o monogr monográfi áfico co se tratar tratara a el tema de los los mecanis mecanismos mos de los los xenobi xenobioti oticos cos.. Se dice dice que cada vez más el ser humano humano está está sujeto sujeto a la exposi exposició ción n de diversas sustancias químicas extrañas xenobióticos!" sean medicamentos" aditivos en alimentos o contaminantes ambientales" etc. #a situación se resume de manera adecua da en $a siguiente siguiente cita de %achel %achel &arson &arson'' ()a ()an cruda cruda como como un arma" arma" como la lanza lanza del hombre de las cavernas" la artillería química ha sido lanzada contra las estructuras vitales(. El conocimiento de la forma en que se manejan los xenobióticos a nivel celular es un aspecto importante en el aprendizaje de cómo enfrentar el ataque químico. &onocer el metabolismo de xenobióticos es básico para una comprensión racional de la farmacología * la terap+utica terap+utica"" farmac+uti farmac+utica" ca" toxicologí toxicología" a" investigaci investigación ón del cáncer cáncer * toxicomanía toxicomanía.. En todas estas áreas se estudia la administración de xenobióticos o la exposición a ellos.

ll.- Introducción En las ,ltimas d+cadas" entre las t+cnicas empleadas para contrarrestar los efectos de los contaminantes" se comenzó a utilizar una práctica llamada bioremediación. El t+rmino fue acuñado a principios de la d+cada de los -/" * proviene del concepto de remediación" que hace referencia a la aplicación de estrategias físico0 químicas para evitar el daño * la contaminación en suelos. #os científicos se dieron cuenta que era posible aplicar estrategias de remediación que fuesen biológicas" basadas esencialmente en la capacidad de los microorganismos de degradar en forma natural ciertos compuestos contaminantes. #a bioremediación surge como una rama de la biotecnología" que busca resolver los problemas de contaminación" mediante el uso de seres vivos microorganismos * plantas!" capaces de degradar compuestos que provocan desequilibrio en el medio ambiente" *a sea suelo" sedimento" fango o mar.

lll.- Desarrollo de conceptos

1.2.0 3456 ES #7 89:%%E;E<97&9=>? #a biorremediación es el uso de seres vivos para restaurar ambientes contaminados. Es un concepto que no se debe de confundir con depuración. #a depuración es la eliminación" *a sea por m+todos físico@químicos o biológicos" de un contaminante antes de que +ste alcance el medio ambiente. &uando la contaminación *a se ha producido" se precisa restaurar el ecosistema contaminado" para lo que se pueden utilizar diversas estrategias. 5na de ellas es la biorremediación. 1.1.0 345E ES #7 89:%%E;E<97&9:> A:% A#7>)7S? El t+rmino remediación por plantas o fitorremediación hace referencia a una serie de tecnologías sustentables que se basan en el uso de las plantas para limpiar ambientes contaminados. 7unque se encuentra en desarrollo" constitu*e una estrategia mu* interesante" debido a la capacidad que tienen algunas especies vegetales de absorber" acumular *@o tolerar altas concentraciones de contaminantes como metales pesados" compuestos orgánicos * radioactivos. Se conocen alrededor de B// especies de plantas con capacidad para hiperacumular  selectivamente alguna sustancia. En la ma*oría de los casos" no se trata de especies raras" sino de cultivos conocidos. 7sí" el girasol Celiantus anuus! es capaz de absorber  en grandes cantidades el uranio depositado en el suelo. #os álamos g+nero Aopulus! absorben selectivamente níquel" cadmio * zinc. )ambi+n la pequeña planta 7rabidopsis thaliana de gran utilidad para los biólogos es capaz de hiperacumular cobre * zinc. :tras plantas comunes que se han ensa*ado con +xito" como posibles especies fitorremediadoras en el futuro inmediato son la alfalfa" la mostaza" el tomate" la calabaza" el esparto" el sauce * el bamb,. 9ncluso existen especies vegetales capaces de eliminar la alta salinidad del suelo" gracias a su capacidad para acumular el cloruro de sodio. En general" ha* plantas que convierten los productos que extraen del suelo a componentes inocuos" o volátiles. Aero cuando se plantea realizar un esquema de fitorremediación de un cuerpo de agua" o un área de tierra contaminada" se siembra la planta con capacidad natural o adquirida por ingeniería gen+tica! de extraer el contaminante particular" * luego de un período de tiempo determinado" se cosecha la biomasa * se incinera o se le da otro curso dependiendo del contaminante.
1.B.0 ES)%7)EF97S #a desintoxicación de de contaminantes por fitorremedacion se realiza empleando al menos uno de los siguientes mecanismos' fitoextraxion" rizofiltracion" fitoestimulacion" fitoestabilizacion" fitovolatilizacion" fitodegradacion.  G9): : G9):)%7>SG:%;7&9:>' Se basa en el uso de plantas para degradar o transformar en sustancias menos toxicas diversos tipos de contaminantes organicos como hidrocarburos aromáticos polinucleares" hidrocarburos totales del petróleo" plaguicidasherbicidas" insecticidas * fungicidas!" compuestos clorados" explosivos * surfactantes detergentes!. 7 travez de reacciones enzimáticas que llevan a cabo plantas * microorganismos en la rizosfera" es decir" la zona del suelo estrechamente asociada con las raíces de las plantas" dichos contaminantes son parcial o completamente degradados o transformados. ' En este caso" los exudados de las raíces de las plantas estimulan el crecimiento de microorganismos capaces de degradar contaminantes organicos. &omo parte de sus actividades metabólicas * fisiologiacas" las plantas liberan azucares simples" aminoácidos" compuestos alifáticos * aromáticos" nutrientes" enzimas * oxigeno" * los transporta desde sus partes superiores hasta sus raíces" favoreciendo el desarrollo de comunidades microbianas en el suelo circundanteH particularmente hongos * bacterias" cu*as actividades metabólicas causan la mineralización de los contaminantes.  G9):I:#7)9#9J7&9:>' 7lgunas plantas son capaces de volatilizar ciertos contaminantes" como mercurio * selenio" contenidos en suelos" sedimentos o agua. )ales contaminantes son absorbidos" metabolizados" transportados desde su raíz a sus partes superiores * liberados a la atmosfera en formas volátiles" menos toxicas o relativamente menos peligrosas en comparación con sus formas oxidadas. #a transformación de dichos elementos se efect,a básicamente en la raíz" * su liberación se lleva a cabo durante la transformación.  G9):ES)7I9#9J7&9:>' Este tipo de estrategia utiliza plantas que desarrollan un denso sistema de raíz" para reducir la biodisponibilidad de metales * otros contaminantes en el ambiente por medio de mecanismos de secuestración" lignificación o humidificación. #as plantas ejercen un control hidráulico en el área contaminada" es decir act,an como una bomba solar que succiona humedad de los suelos debido a sus altas tasas de evapotranspiración. Auesto que este proceso mantiene tambi+n una humedad constante en la zona de la rizosfera" se presentan las condiciones adecuadas para la inmovilización de los metales. Esto ocurre a trav+s de reacciones química como la precipitación o formación de complejos insolubles o por mecanismos físicos" como la adsorción. En esta zona" los metales se fijan fuertemente en las raíces de las plantas" limitando asi su biodisponibilidad * su migración vertical hacia los mantos freáticos.  G9):EK)%7&&9:> : G9):7&5;5#7&9:>' En esta estrategia se explota la capacidad de algunas plantas para acumular contaminantes en sus raíces" tallos o follajes" las cuales pueden ser fácilmente cosechadas. los contaminantes extraidos son principalmente metales pesados" aunque tambi+n pueden extraerse cierto tipo de contaminantes organicos * elementos e isotopos radiactivos. Feneralmente los sistemas de fitoextraccion se implementan para extraer metales de suelos contaminandos" por medio de plantas conocidas como metalofitas" es

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decir"acumuladoras de metalesH sin embargo" tambi+n pueden implementarse para tratar aguas residuales. %9J:G9#)%7&9:>' Se basa exclusivamente en hacer crecer" en cultivos hidropónicos" raíces de plantas terrestres con alta taza de crecimiento * área superficial para absorber" concentrar * precipitar metales pesados de aguas residuales contaminadas. &omo puede apreciarse" las estrategias de fitorremediacion hacen referencia a los mecanismos predominantes realizados por  las propias plantas" pero tambi+n" en algunos casos" indican el papel que tienen las comunidades microbianas durante el proceso de remediación. 7si" se hace evidente que la fitorremediacion es un complejo que involucra la participación de la comunidad microbiana asociada a su sistema de raíz. &ada una de las estrategias tienen condiciones particulares" determinadas principalmente por el tipo de contaminante * el sustrato a tratar' suelos" sedimentos o agua. En forma general" las medidas correctivas para contaminantes organicos inclu*en la fitodegradacion o fitotransformacion! * la fitoestimulacion" mientras que para los metales pesados" incluidos los metaloides" radion,clidos * ciertos tipos de contaminantes organicos" se aplican la fitovolatilizacion" la fitoestabilizacion" la fitoextracion * rizofiltracion.

1.B.0 IE>)7L7S M )7L7S IE>)7L7S. #a biorremediación tiene una serie de ventajas sobre otros m+todos. En el caso de que la contaminación est+ en lugares inaccesibles se puede realizar sin necesidad de cavar. Aor  ejemplo en el caso de derrames de petróleo que ha*an penetrado en el suelo * amenacen contaminar a la capa de agua. Esto resulta mucho menos costoso que el proceso de excavación e incineración que sería la otra alternativa. El empleo de desechos orgánicos de fácil degradación como aditivos o correctores de densidad" resulta una alternativa t+cnicamente factible" viable * sencilla que favorece la degradación de contaminantes orgánicos en suelos a trav+s de procesos de composteo" *a que +stos mejoran las propiedades del sistema * aportan nutrientes para mantener activas las poblaciones microbianas. 2. Se puede realizar in situ * ex situ. N. Se realiza sin necesidad de trasportar el sustrato contaminado" con lo que se disminu*e la diseminación de contaminantes a trav+s del aire o del agua. 1. Es una tecnología sustentable. B. Es eficiente tanto para contaminantes orgán icos como inorgánicos. O. Es de bajo costo. P. >o requiere personal especializado para su manejo. Q. >o requiere consumo de energía. . Sólo requiere de prácticas agronómicas convencionales. R. Es poco perjudicial para el ambiente. 2/. 7ct,a positivamente sobre el suelo" mejorando sus propiedades físicas * químicas" debido a la formación de una cubierta vegetal. 22. )iene una alta probabilidad de ser aceptada por el p,blico" *a que es est+ticamente agradable. 2N. Evita la excavación * el tráfico pesado. 21. Se puede emplear en agua" suelo" aire * sedimentos. 2B. Aermite el reciclado de recursos agua" biomasa" metales!

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2. En especies como los árboles o arbustos" la fitorremediación es un proceso relativamente lento. N. Se restringe a sitios de contaminación superficial dentro de la rizósfera de la planta. 1. El crecimiento de las plantas está limitado por concentraciones toxicas de contaminantes" por lo tanto" es aplicable a ambientes con concentraciones bajas de contaminantes. B. En el caso de la fitovolatilización" los contaminantes acumulados en las hojas pueden ser liberados nuevamente al ambiente. O. #os contaminantes acumulados en maderas pueden liberarse por procesos de combustión. P. >o todas las plantas son tolerantes o acumuladoras. Q. #a solubilidad de algunos contaminantes puede incrementarse" resultando en un ma*or  daño ambiental o migración de contaminantes. . Se requieren áreas relativamente grandes. R. En sistemas acuáticos se puede favorecer la diseminación de plagas" tales como los mosquitos.

lV.-Resumen #a fitorremediación es el uso de plantas para limpiar ambientes contaminados. 7unque se encuentra en desarrollo" constitu*e una estrategia mu* interesante" debido a la capacidad que tienen algunas especies vegetales de absorber" acumular *@o tolerar altas concentraciones de contaminantes como metales pesados" compuestos orgánicos * radioactivos" etc. #as ventajas que ofrece la fitorremediación frente a los procesos descritos anteriormente son el bajo costo * la rapidez con que pueden llevarse a cabo ciertos procesos degradativos. Seg,n la planta * el agente contaminante" la fitorremediación puede producirse por' •

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acumulación del contaminante en las partes a+reas de la planta por ej" metales pesados!" absorción" precipitación * concentración del contaminante en raíces por ej. metales pesados" isótopos radioactivos! reducción de la movilidad del contaminante para impedir la contaminación de aguas subterráneas o del aire por ej. lagunas de deshecho de *acimientos mineros! desarrollo de bacterias * hongos que crecen en las raíces * degradan contaminantes por ej. hidrocarburos del petróleo" benceno" etc.!. captación * modificación del contaminante para luego liberarlo a la atmósfera con la transpiración por ej. mercurio" selenio * metales clorados! captación * degradación del contaminante para originar compuestos menos tóxicos por ej. pesticidas" herbicidas" )>)" etc.!.

 7ctualmente" gran parte de las investigaciones en fitorremediación están enfocadas en dilucidar los mecanismos del transporte de metales en las plantas * por qu+ algunas son capaces de absorber * tolerar altas cantidades de metales tóxicos" mientras que otras no. En este sentido" se está experimentando con la transformación de plantas" por ejemplo" con genes bacterianos de resistencia al mercurio.

V.- Conclusiones

V.-Bibliografía http'@@depa.fquim.unam.mx@am*d@archivero@metabolismoBPPQ.pdf  http'@@TTT.buenastareas.com@ensa*os@Kenobioticos0*0&ontaminantes0  7mbientales@B/RN/P.html http'@@es.slideshare.net@maliiniitacalderonn@metabolismo0de0los0xenobioticos http'@@definicion.de@xenobiotico@Uixzz1nPGV:ep WiVipedia" la eciclopedia libre

Vl.- Anexos o apndices