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Cianobacterias, aliadas en la síntesis verde


Por Felipe Sánchez Banda

Saltillo, Coahuila. 18 de enero de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- Investigadores de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería, campus Guanajuato, del Instituto Politécnico Nacional (IPN), utilizan la cianobacteria Arthrospira maxima (también conocida como espirulina) para generar nanopartículas de plata (AgNP) mediante síntesis verde.

bacterias-head-18118.jpgImagen microscópica de la espirulina antes del proceso de reducción.

Este proyecto es coordinado por los doctores Juan Carlos Martínez Espinosa y Juan Carlos Rodríguez Sierra, profesores investigadores de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería, campus Guanajuato, del IPN.

“El carácter noble de utilizar síntesis verde es que es completamente escalable ya que al utilizar, en este caso, cianobacterias o mejor conocidas como algas, los criterios de escalamiento a nivel industrial resultan económicos. Además, las cianobacterias utilizan CO2 atmosférico, lo que hace aún más atractivo su escalamiento por ser sustentable”, comentó José Martín Márquez Villa, colaborador del proyecto y estudiante de ingeniería biotecnológica de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería, campus Guanajuato, del IPN. 

De-izq-a-der-José-Martín-Márquez-Villa,-Juan-Carlos-Martínez-Espinosa,-Juan-Carlos-Rodríguez-Sierra.-Foto-de-L.D.G.-Daniel-Lira-Reynoso---UTEyCV-UPIIG-IPN.jpgDe izq a der José Martín Márquez Villa, Juan Carlos Martínez Espinosa, Juan Carlos Rodríguez Sierra. Foto de L.D.G. Daniel Lira Reynoso UTEyCV UPIIG IPN.De acuerdo con el proyecto, los métodos físicos y químicos para sintetizar nanoestructuras tienen desventajas tanto medioambientales como económicas, debido al uso de compuestos corrosivos, por lo que la síntesis verde es una alternativa de bajo costo y sustentable.

“El sistema de biorreacción fue monitoreado en sistemas agitados y estáticos. Sin embargo, la relevancia de este trabajo es utilizarlo en fotobiorreactores que puedan promover mayor tiempo de vida a la cianobacteria, y así poder inducir mayor reducción del nitrato de plata”, añadió el estudiante Márquez Villa.

De acuerdo con los investigadores, las nanopartículas de plata cuentan con interés comercial debido a que tienen diversas propiedades, en las que destacan como antibacterianas, antimicrobianas, catalíticas, conductivas, entre otras aplicaciones.

“No solamente para el área clínica como antimicrobiano, además como los cultivos se encuentran en constante exposición a contaminantes o patógenos de las plantas, podríamos sugerir recubrimientos o tratamientos hacia pesticidas adheridos con nanopartículas que sean capaces de promover mejores resultados y evitar que todos estos contaminantes estén expuestos al medio ambiente”, puntualizó el colaborador.

También subrayó que con este estudio se corrobora la capacidad que tienen estas cianobacterias como agente reductor en la producción de nanopartículas de plata, lo cual también favorece su empleo en el sector agrícola como fungicidas.

bacterias-rec1-18118.jpgFuente: Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO, por sus siglas en inglés).“Verificamos la capacidad reductiva de la cianobacteria Arthrospira maxima, la cual redujo gran parte del nitrato de plata en la obtención de nanopartículas. Se considera un rango de tamaño aceptable de uno a 100 nanómetros para producir nanopartículas y se obtuvieron diámetros en promedio de 19 a 24 nanómetros. La perspectiva aquí es utilizar estas nanopartículas en estudios antimicrobianos y fungicidas para extrapolarlo a la industria agrícola”, detalló Márquez Villa.

A futuro, los investigadores agregaron que contemplan la aplicación de estas nanopartículas en sistemas biológicos y promover estudios sobre cepas bacterianas como Bacillus subtilis y Escherichia coli.

“Nos encontramos con una gran visión, en el sentido de que las cianobacterias poseen grandes aplicaciones a futuro, no solo para sintetizar nanopartículas sino para empleo en biorremediación. La idea es utilizar esta y otras cianobacterias para biodegradar hidrocarburos y metales pesados como cadmio (Cd) y arsénico (As)”, finalizó el colaborador Márquez Villa.

Este trabajo fue presentado en el 1er Simposio Internacional de Agro Bio Nanotecnología celebrado en la ciudad de Saltillo, Coahuila, y obtuvo el primer lugar en la modalidad de cartel.

 

 

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