Biorremediación y Biodisponibilidad

 

Definición

La investigación del grupo se centra en la comprensión las interconexiones de la biodisponibilidad y la biodegradación de contaminantes orgánicos, con el objetivo final de favorecer su biorremediación.

Objetivos

La biodisponibilidad tiene un profundo impacto sobre el destino y efectos de los contaminantes. Las velocidades de biodegradación pueden reflejar la dependencia de lentos cambios de fase (desorción, reparto), y, como resultado, contaminantes a priori biodegradables pueden presentar gran persistencia. La biodegradación es eficiente para reducir el riesgo tanto en sistemas naturales como en los sometidos a recuperación, pero los contaminantes no degradados pueden todavía seguir rutas de exposición específicas en humanos y dianas ecológicas. Por tanto, nuestras investigaciones tienen una clara motivación por integrar los resultados en innovaciones que supongan una mayor competitividad de las técnicas de biorremediación, y una mejora de nuestro ambiente.

Los objetivos específicos que se persiguen en la investigación abarcan distintos mecanismos químicos y biológicos que afectan a la biodisponibilidad de contaminantes orgánicos:

  • Efecto del reparto desde fases orgánicas líquidas (NAPLs) sobre la biodegradación, cubriendo aspectos tales como el empleo de tensioactivos microbianos y de fertilizantes oleofílicos para acelerar el proceso.
  • Biodegradación de contaminantes adsorbidos, tanto en sistemas modelo, tales como suspensiones de ácidos húmicos, así como en suelos.
  • Utilización de factores movilizadores de microorganismos y/o contaminantes en el suelo que actúen sobre la biodisponibilidad, como por ejemplo exudados vegetales y campos eléctricos de bajo potencial.
  • Estudios sobre el poder movilizador de la quimiotaxis bacteriana y fúngica en el suelo.

Componentes

El Dr. José Julio Ortega, Investigador Científico, dirige el grupo compuesto por una titulada Superior contratada (C. Jiménez, bioquímica), dos becarios predoctorales (E. Congiu, ingeniera, y R. Sungthong, biólogo), y dos científicos de la industria (Dr. J.L. Niqui, químico, Bio-Iliberis R&D, BIRD, y Dr. M.C. Tejeda, química, Phytoplant Research). La participación activa del Dr. Niqui como miembro del grupo en el IRNAS es posible gracias al apoyo de esta empresa biotecnológica spin-off creada a partir de personal del CSIC (EEZ, Granada). Los Drs. Niqui y Tejeda realizaron sus Tesis doctorales en el IRNAS, centradas en biorremediación y biodisponibilidad.

El grupo colabora con los Dres. Manuel Cantos y José Luís García (Propagación y Nutrición de Plantas, IRNAS) en el proyecto del PN CGL2010-22068-C02-01. Asimismo, se colabora estrechamente en aspectos de biodisponibilidad con el grupo de biodegradación de tóxicos orgánicos de la EEZ-CSIC en Granada (Prof. J.L. Ramos y Dr. T. Krell).

Pueden consultarse más detalles del grupo en este link:

/en/jose-julio-ortega

Proyectos de investigación

«Explotación de las funciones microbianas de la rizosfera promotoras de la bioaccesibilidad y biodegradación de HAPs para la recuperación eficiente de suelos contaminados». Ministerio de Ciencia e Innovación, 2010-2013.

«Biorremediación de suelos: prospección de la diversidad microbiana y vegetal para la mejora de la bioaccesibilidad y mineralización de hidrocarburos aromáticos policíclicos». Ministerio de Educación, 2007-2010.

«Biodisponibilidad de hidrocarburos aromáticos policíclicos y sus metabolitos presentes en suelos contaminados sometidos a biorrecuperación». Ministerio de Medio Ambiente, 2004-2006.

«Biodisponibilidad y metabolismo microbianos de hidrocarburos aromáticos policíclicos presentes en vertidos marinos de petróleo. Implicaciones para su atenuación natural y biorremediación. Ministerio de Educación, 2005-2008.

«Evaluation of availability to biota for organic compounds ubiquitous in soils and sediments». European Union. 2001-2004.

«Use of bioavailability-promoting micro-organisms to decontaminate PAH-polluted soils:  preparation towards large-scale field exploitation». European Union. 2000-2004.

«Development of biotechnology for soil detoxication from polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) on the basis of application of chemotactically activemicroorganisms of plant rhizosphere». European Union & International Science and Technology Centre (ISTC). 1999-2001.

«Evaluation of bacterial strategies to promote bioavailability of hydrophobic pollutants for efficient bioremediation of contaminated soils». European Union. 1997-2000.

Artículos más relevantes

C. Jimenez-Sanchez, L. Y. Wick, J. J. Ortega-Calvo (2012) Chemical effectors cause different motile behavior and deposition of bacteria in porous media. Environmental Science and Technology 46: 6790-6797

M. C. Tejeda-Agredano, S. Gallego, J. L. Niqui-Arroyo, J. Vila, M. Grifoll, J. J. Ortega-Calvo (2011)  Effect of interface fertilization on biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons present in nonaqueous-phase liquids. Environmental Science and Technology 45 1074-1081.

Bueno-Montes, M., Springael, D., Ortega-Calvo, J. J. (2011) Effect of a non-ionic surfactant on biodegradation of slowly desorbing PAHs in contaminated soils. Environmental Science and Technology 45: 3019-3026.

Velasco-Casal, P., Wick, L.Y., Ortega-Calvo, J.J. (2008). Chemoeffectors decrease the deposition of chemotactic bacteria during transport in porous media. Environmental Science and Technology 42:1131-1137.

Gomez-Lahoz, C. and Ortega-Calvo, J.J. (2005) Effect of slow desorption on the kinetics of biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons. Environmental Science and Technology 39:8776-8783.

García-Junco, M., Gómez-Lahoz, C., Niqui-Arroyo, J.L., and Ortega-Calvo, J.J. (2003). Biosurfactant- and biodegradation-enhanced partitioning of polycyclic aromatic hydrocarbons from Nonaqueous-phase liquids. Environmental Science and Technology 37:2988-2996.

Lahlou, M., Harms, H., Springael, D. and Ortega-Calvo, J.J. (2000) Influence of soil components on the transport of polycyclic hydrocarbon-degrading bacteria through saturated porous media. Environmental Science and Technology 34:3649-3656.

Ortega-Calvo, J.J., Fesch, C., and Harms, H. (1999) Biodegradation of Sorbed 2.4-dinitrotoluene in a clay-rich, aggregated porous medium. Environmental Science and Technology 33:3737-3742.

Ortega-Calvo, J.J., Birman, I. and Alexander, M. (1995) Effect of varying the rate of partitioning of phenanthrene in nonaqueous-phase liquids on biodegradation in soil slurries. Environmental Science and Technology 29:2222-2225.