Este documento describe las bacterias quimiolitotróficas. 1) Estas bacterias obtienen energía a través de la oxidación de compuestos inorgánicos como amonio, nitrito, azufre, hierro e hidrógeno. 2) Juegan un papel importante en los ciclos biogeoquímicos del nitrógeno, azufre, hierro y carbono. 3) Incluyen bacterias nitrificantes, desulfurantes, oxidantes de hierro e hidrógeno que realizan reacciones de oxidación de estos compuestos

1. Universidad Autónoma Gabriel René Moreno
Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología
Carrera: Ing. Ambiental
“EUBACTERRIA QUIMIOLITOTRÓFRA”
Matéria : MICROBIOLOGIA AMBIENTAL: (IAM-205)
Docente : Ing. Mirian Vasquez
Grupo : “3”
Estudiantes
 Laura larico pozo
 Diana vinacha moron
 Carlos meneses Salazar
 Julieta beltran condori

 Yoselin huanca mamani

2. Fecha : 13/ Noviembre / 2014
SANTA CRUZ – BOLIVIA
EUBACTERIA QUIMIOLITOTRÓFA
Introducción.- En los ambientes reductores, anóxicos, carentes de oxigeno,
o anaerobios de los suelos y sedimentos, abundan los organismos
quimioautótrofos o quimiolitótrofos son aquellos capaces de utilizar
compuestos inorgánicos reducidos como sustratos para obtener energía y
utilizarla en el metabolismo respiratorio. Es una facultad exclusiva de
bacterias conocida con el nombre de quimiosíntesis.
Al igual que los fotoautótrofos (como algas y plantas) los quimioautótrofos
utilizan el CO2 como fuente principal de carbono, pero a diferencia de ellos,
no utilizan la luz como fuente de energía sino que la obtienen por oxidación
de compuestos inorgánicos reducidos, tales como NH3, NO2
-, H2, formas
-) o Fe2+. Su carbono celular deriva del CO2 y
reducidas del azufre (H2S, S , S2O3
es asimilado mediante las reacciones del ciclo de Calvin, de modo análogo a
las plantas. Como resultado de su capacidad distintiva de crecer en medios
estrictamente minerales, en ausencia de luz, estos organismos son
denominados con frecuencia quimiolitótrofos (de lithos, roca).
Estos microorganismos se encuentran en hábitats como los sedimentos
profundos o alrededor de relieves submarinos o dorsales oceánicas donde la
corteza terrestre es delgada y existen respiraderos hidrotermales o incluso
salida de magma. Estas bacterias transforman los productos químicos de los
respiraderos, tóxicos para muchos seres vivos, en alimento y energía,
desempeñando el papel de organismos productores en el ecosistema de la
zona afótica del océano. A partir de estas bacterias pueden surgir pequeñas
cadenas tróficas basadas en la quimiosíntesis, en vez de en la fotosíntesis.
En la industria también son muy apreciadas por contener enzimas que
pueden soportar condiciones de elevada temperatura y presión. Algunas de
ellas pueden convertir compuestos químicos peligrosos en otras formas

3. menos nocivas para la vida y por ello son ideales para la limpieza de zonas
con derrame de petróleo y, de forma general, en el tratamiento de residuos
tóxicos.
Bacterias quimiolitótrofas. Fuente: Lab Spaces
METABOLISMO E IMPORTANCIA ECOLOGICA DE LA EUBACTERIA
QUIMIOLITÓTROFA
- ) ¿QUE ES UNA BACTERIA QUIMIOLITÓTROFA?
Es aquel organismo autótrofo que obtiene energía de reacciones químicas
partiendo de un sustrato inorgánico, y como dador de electrones emplea
también sustratos inorgánicos.
- ) CARACTERÍSTICAS GENERALES
 Obtienen energía mediante la oxidación de compuestos inorgánicos
 Son autótrofos, utilizan CO2 como fuente de Carbono
 Dependiendo de la sustancia oxidada se dividen en varios grupos:

4. o Oxidadoras del Nitrógeno
o Oxidadoras del Azufre
o Oxidadoras del Hierro
o Oxidadoras del Hidrógeno
 Muy importantes desde el punto de vista ecológico por la actividades
que realizan : intervienen en los ciclos biogeoquímicos del Nitrógeno,
Azufre, Hierro y Carbono; Lixiviación; drenaje ácido
 Géneros representativos: Nitrosomonas, Nitrobacter, Thiobacillus,
Beggiatoa, Ralstonia
- ) METABOLISMO
Metabolismo: Bacterias nitrificantes. Oxidadores de azufre. Bacterias del
hierro. Biomineria: Organismos capaces de crecer en un medio estrictamente
mineral y en ausencia de luz, obteniendo su ATP y poder reductor de la
respiración de un substrato inorgánico y utilizando el CO2 como fuente de
carbono.
Este tipo de metabolismo es exclusivo de bacterias y arqueas.
La mayoría de las bacterias se incluyen entre las Proteobacterias.
- ) REACCIONES DE OXIDACION
BACTERIAS OXIDADORAS DEL NITROGENO:
NITROSAS.....................NH4 + +½ O2 ------->NO2
- + 2H+ + H2O
-
NÍTRICAS......................NO2 + ½ O2 ---------->NO3
BACTERIAS OXIDADORAS DEL AZUFRE
S0 + H2O + ½ O2 -------->SO4 2-+ 2 H+
BACTERIAS OXIDADORAS DEL HIERRO

5. Fe 2++ H+ + ½ O2--------> Fe 3+ + ½ H2O
BACTERIAS OXIDADORAS DEL HIDRÓGENO
H2 + ½ O2 ------------------>H2O
BACTERIAS OXIDADORAS DEL NITROGENO
 REALIZAN EL PROCESO DE NITRIFICACIÓN.
 UTILIZAN EL AMONIO DE LODOS ACTIVADOS (EDAR)
 SE ENCUENTRAN EN SUELOS Y AMBIENTES ACUÁTICOS DE AGUA
SALADA, DULCE O RESIDUALES CON ELEVADA CONCENTRACIÓN DE
AMONIO.
 PUEDEN PROVOCAR EUTROFIZACIÓN
Hábitat. Son ubicuas: suelos, aguas dulces y marinas, sistemas de tratamiento
de residuos sólidos (compostaje) y líquidos.
Juegan un papel clave en la eliminación de N de aguas residuales.
Problemas N en aguas:
eutrofización, disminución del contenido en O2, producción de compuestos
tóxicos y malolientes.
Solución: sistemas de tratamiento que combinan la oxidación biológica de

6. compuestos amoniacales (nitrificación) con una posterior desnitrificación
(anóxica) hasta N2 molecular.
BACTERIAS OXIDADORAS DEL AZUFRE
 OXIDAN EL SH2 PROVENIENTE DE LA DESCOMPOSICIÓN DE LA
MATERIA ORGÁNICA Y EL PRODUCIDO POR LAS BACTERIAS
SULFATORREDUCTORAS
(Ciclo del Azufre)
Hábitat. Sedimentos acuáticos que contienen H2S; suelos ácidos; manantiales
ácidos y normalmente calientes; chimeneas negras; efluentes del drenaje de
minas que contienen sulfuros metálicos, etc.
Importancia biotecnológica:
·biominería y biolixiviación (solubilización de metales mediada por
microorganismos) de minerales como cobre y uranio.

7. · tratamiento de carbones y efluentes industriales (líquidos y gaseosos) para
eliminar el H2S y otras formas de azufre, reducir la lluvia ácida, etc.
BACTERIAS OXIDADORAS DEL HIERRO
Acidithiobacillus ferrooxidans PHÁcido Gallionella PH Neutro
LIXIVIACIÓN DRENAJE ÁCIDO
Ecología de las bacterias quimiolitótrofas oxidadoras del hierro y del azufre.
Las bacterias del hierro intervienen principalmente en el ciclo del hierro, que
tiene su parte relevante en la oxidación del mineral pirita (FeS)
Dicha oxidación (del azufre y/o hierro) tiene lugar en las minas de carbón,
cuando las rocas que contienen pirita sesometen a movimiento, la pirita
entra en contacto con las bacterias, éstas acidifican el medio, provocando
elfenómeno de "drenaje ácido de las minas", afectando gravemente a ríos y

8. lagos colindantes, y a la fauna y flora dellugar.En cuanto al hábitat y ecología
de los dos principales grupos de bacterias oxidadoras de hierro, podemos
decir, queambos son organismos aerobios y quimiolitoautótrofos estrictos,
que se desarrollan en ambientes con grandescantidades de sulfato, y donde
el ácido sulfúrico es el ácido predominante.
BACTERIAS OXIDADORAS DEL HIDRÓGENO
 QUIMIOLITOTROFOS
FACULTATIVOS
 MICROAERÓFILOS
 POSEEN HIDROGENASAS,
UNA O MAS, EN LA
MEMBRANA PLASMÁTICA O
EN CITOPLASMA
 MUCHAS ESPECIES SON
CARBOXIDOTRÓFICAS
Ralstonia , Alcalígenes ,
Pseudomonas, Paracoccus
BACTERIAS NITRIFICANTES
El proceso de nitrificación consiste en la oxidación del amoniaco bajo
condiciones estrictamente aeróbicas. En la naturaleza contamos con un
grupo de bacterias aeróbicas estrictas que poseen los agentes catalíticos
como las enzimas, los cuales son apropiados para efectuar la oxidación. Estas
bacterias son las comúnmente conocidas como bacterias nitrificantes. al
oxidación del amoniaco por estas bacterias se observa en suelos con buen
drenaje, a un pH neutral o en cuerpos de agua con un alto contenido de
oxigeno disuelto y un pH neutro. Las condiciones de anoxia o una alta acidez

9. inhiben la actividad catalítica de estas bacterias.
Este proceso ocurre en dos etapas; comienza con la oxidación del amoniaco a
nitritos, seguido de la oxidación del nitrito a nitrato.
BACTERIAS OXIDADORAS DE AMONIACO Y NITRITOS.
RACCIONES
En el caso de las bacterias que utilizan la oxidación de NH3 a NO2- :
 Se produce mediante un paso intermedio en que el NH3 pasa a
hidroxilamina (NH2OH), el enzima que interviene es una
monooxigenasa que produce la oxidación del NH3. En el segundo paso
la (NH2OH) es oxidada a NO2- mediante una hidroxilamina-óxidoreductasa.
En bacterias en que realiza la oxidación del NO2- a NO3- :
 Se realiza por una enzima nitrooxidasa este metabolismo es
típicamente quimiolitótrofo, viven en aerobiosis producen una
reacción muy exotérmica con alta liberación de energía.

10. − + 3H+ + 2e−
1. Nitritación - NH3 + O2 → NO2
− + H2O → NO3
2. Nitratación - NO2
− + 2H+ + 2e−
BACTERIAS RESPONSABLES DE LA NITRIFICACIÓN
FACTORES QUE AFECTAN LA NITRIFICACION
 Aireación: afecta el paso Nitritos-Nitratos. Ocasiona acumulación de
- y N2O
NO2
 acidez: óptimo PH 6.6-8.0. En agricultura el PH suele ser inferior a 6.0
- a PH=4.5.
y acumula NO2
 Humedad: limita la nitrificación si afecta el intercambio gaseoso o si
falta humedad para los microorganismos
 Temperatura: óptima entre 30 y 35o. Bajo condiciones desfavorables
+ en el suelo
no impide la acumulación de NH4
 la materia organica del suelo afecta debido a la competencia entre
+
microorganismos por el O2 y con otras bacterias por NH4
CICLO DEL NITROGENO

11. El nitrógeno está presente en todos los seres vivos. Forma parte de todos
los aminoácidos (y por lo tanto, de las proteínas que éstos forman) y de
los nucleótidos de los que están compuestos los ácidos nucleicos. En la
materia viva, el nitrógeno se encuentra normalmente en forma reducida,
como grupoamino o imino, pero en la naturaleza es habitual que el nitrógeno
pueda encontrarse en formas oxidadas (por ejemplo, como
ión nitrito o nitrato) y, más habitual todavía, como nitrógeno gaseoso,
formando el 78% de la atmósfera. Cómo el nitrógeno pasa de unas formas a
otras, se recicla, se expulsa y se incorpora a la biosfera es un proceso
complejo que se denomina, predeciblemente, ciclo del nitrógeno.
El reservorio de nitrógeno atmosférico, que es inmenso, tiene varias formas
de “bajar a tierra” (lo que se conoce como “fijación del nitrógeno“), es un
proceso también muy interesante que pueden realizar determinados
organismos pero en el que no nos detendremos ahora. Vamos a fijarnos en la
parte del ciclo que tiene lugar en el suelo o el agua: la nitrificación. Por cierto,
el descubrimiento de este proceso se lo debemos al ruso Sergéi
Vinodradsky, un señor muy aficionado a meter las cosas en botes y esperar a
que se pudrieran para ver qué pasaba.
El nitrógeno presente en las proteínas y ácidos nucleicos de los seres vivos
tiene dos formas de regresar al suelo. Una de ellas puede ser la excreción de
los desechos, y otra, por la propia deposición del cuerpo del organismo o una
parte de él tras su muerte, la caída de las hojas en otoño, etc. La cuestión es
que ese nitrógeno, recordemos, en forma reducida acaba pasando al suelo (si
es que no llegó a él de esa forma) como ión amonio. A este proceso
de amonificación contribuyen ciertos microorganismos descomponedores.

12. Aunque las plantas son, técnicamente, capaces de asimilar el amonio, lo
normal es que el nitrógeno libre en su forma reducida tenga una tendencia a
oxidarse con el paso del tiempo. Además, el amonio suele ser bastante tóxico
para la mayoría de los animales, sobre todo en altas concentraciones y
determinados pHs, al ser fuertemente alcalino.
El proceso de oxidación del amonio tiene dos fases. La primera es la
nitritación, o conversión del amonio en nitrito, que está seguida de la
nitratación, o conversión del nitrito en nitrato. En la biosfera ambos procesos
son el modo de vida de ciertas estirpes de bacterias de las que depende el
equilibrio ecológico de la biosfera.
Pero en los últimos tiempos El hombre se ha apartado del flujo pues el N no
retorna al suelo, va a alcantarillas, ríos y mar afectando de alguna manera
todo este importante ciclo y probamente con grandes consecuencias a futuro
en el planeta.
IMPACTO AMBIENTAL

13.  La eficiencia o impacto del Nitrógeno se asocia a la producción de NO2
y NO3 en suelo y agua y de NO y N2O en el aire
 En animales y humanos produce la metahemoglobinemia o
cancerígenos
- la vegetación acuática y producen la eutrofización
 Los NO3
 La alta dosificación de fertilizantes daña los acuíferos y los saliniza
 Los NO3
- son arrastrados a los cauces o van como lixiviado a aguas
subterráneas
 Desencadenan reacciones de descomposición de animales y plantas
muertos y provocan Los lagos eutrofizados condiciones anaerobias
hasta convertir el lago en un pantano
 En grandes concentraciones reducen la capacidad sanguínea de
intercambiar oxigeno en la circulación de los peces lo que conlleva a
una muerte por asfixia.
EN PERSONAS Y ANIMALES
- consumidos por animales y humanos se convierten en NO2
 Los NO3
-
por bacterias del estómago y la vejiga urinaria
- se convierten en Nitrosa minas que son compuestos
 Los NO2
cancerígenos que afectan el estómago e hígado
EN EL SUELO
 En el suelo salinizan, reducen cosechas por consumo de N de lujo por
las plantas
 El uso como fertilizante provoca productos y subproductos en exceso
 La adicion artificial como urea, NH4
+ y NO3
- reacciona igual que el N que
proviene de residuos de plantas
 Las adicciones extras alcalinizan o acidifican el suelo
ALTERNATIVAS
 Rescatar microorganismos de los ecosistemas para evitar que las
plantas se vuelvan dependientes de los fertilizantes

14. + es menos nocivo para la
 Controlando la Nitrificación ya que el NH4
fijación
 Buscar fertilizantes que no inhiban la fijación y no saturen el suelo de
- ó NH4
NO3
+
IMÁGENES DE LAS BACTERIAS
NITROSOMAS
NITROSOLOBUS
BACTERIAS HETEROTROFICAS
NITROBACTER

16. OXIDADORES DE AZUFRE
Oxidación del azufre. Algunas bacterias oxidan compuestos reducidos de
azufre, como sulfuro de hidrógeno (H2S), azufre inorgánico (S0) y tiosulfato
(S2O32- ), para formar ácido sulfúrico (H2SO4). Un ejemplo clásico es
Beggiatoa, un microbio descrito originalmente por Sergei Winogradsky, uno
de los fundadores de la microbiología.
El azufre inorgánico es almacenado interior o exteriormente a la célula hasta
que es necesitado. El proceso es posible porque el azufre es energéticamente
mejor donante de electrones que el sulfuro inorgánico o el tiosulfato,
permitiendo a un número neto de protones atravesar la membrana. Algunas
bacterias oxidan compuestos reducidos de azufre, como sulfuro de hidrógeno
(H2S), azufre inorgánico (S0) y tiosulfato (S2O32- ), para formar ácido
sulfúrico (H2SO4). Un ejemplo clásico es Beggiatoa, un microbio descrito
originalmente por Sergei Winogradsky, uno de los fundadores de la
microbiología. La oxidación del azufre se realiza generalmente en dos etapas.
Bioquímicamente, los compuestos de azufre reducidos se convierten en
sulfito (SO32- ) que a su vez son transformados posteriormente a sulfato por
la enzima sulfito oxidasa. Algunos organismos, realizan la misma oxidación
usando un sistema inverso de APS reductasa, invirtiendo el usado por las
bacterias reductoras del sulfato. En todos los casos, la energía liberada se
transfiere a la cadena de transporte de electrones para la producción de ATP
y NADH. Además de la oxidación aerobia del azufre, algunos organismos (por
ejemplo, Thiobacillus denitrificans) utilizan nitrato (NO32- ) como receptor
terminal de electrones y por lo tanto crecen anaeróbicamente.
Bacterias incoloras del azufre Las bacterias incoloras del azufre oxidan azufre
o compuestos reducidos de azufre. Son bacterias aerobias obligadas ya que
necesitan oxígeno para la oxidación. Son las responsables de la
transformación del sulfuro de hidrógeno (H2S), procedente de la
descomposición de la materia orgánica, en sulfato (SO4-2) asimilable por las
plantas, con lo que cierran el ciclo del azufre.[1]

17. Las reacciones son las siguientes:
H2S + ½O2 → S + H2O + 50 kcal/mol
2 S + 3O2 + 2H2O → 2SO4-2 + 4H+ + 119 kcal/mol
La producción de sulfato origina condiciones extremadamente ácidas, con un
pH inferior a 2; Acidithiobacillus thiooxidans es excepcionalmente resistente
a estas condiciones y se encuentra en la naturaleza en ambientes muy ácidos.
La capacidad de las bacterias oxidadoras de azufre para producir ácido
sulfúrico se utiliza a veces en agricultura para corregir suelos alcalinos; con el
arado se introduce en el suelo azufre en polvo que las sulfobacterias
presentes de manera natural en el suelo oxidan, disminuyendo el pH del
suelo hasta valores más adecuados para el cultivo.[2]
Las bacterias oxidadoras de azufre emplean H2S, azufre elemental o sus
óxidos parcialmente reducidos como fuente de energía.

18. Bacteria del hierro
Bacterias del hierro en un regato.
Las bacterias del hierro son bacterias comunes en todo el mundo que obtienen la energía
que necesitan para vivir y multiplicarse por oxidación del oxido ferroso (o los menos
frecuentemente disponibles manganeso y aluminio) disueltos. El oxido férrico resultante es
insoluble, apareciendo como un lodo marrón gelatinoso que mancha al contacto y que
puede contribuir a la corrosión interna de de las tuberías cuando el agua fluye a través de
ellas. Estas bacterias pueden vivir y proliferar en agua con un contenido tan bajo como 0,1
mg/l. Sin embargo, necesitan al menos 0,3 ppm de oxígeno disuelto en el agua para llevar a
cabo la oxidación. Las bacterias del hierro no dan problemas de salud cuando son ingeridas
en el agua, pero le dan un sabor desagradable. La presencia de las bacterias del hierro
incrementa la posibilidad de proliferación de las bacterias del azufre.

19. 
Efectos de las bacterias del hierro:
Los problemas más serios ocurren cuando las bacterias
del hierro se acumulan en sistemas de pozos. Las
bacterias del hierro no causan problemas de salud, sino
que pueden ser desagradables y tener los efectos
siguientes:
 Son la causa de olores
 Corrosión del equipamiento de tubería
 Reduce el rendimiento del pozo (taponación de
filtros y tuberías)
 Aumenta las posibilidades de infestación por
bacterias de sulfuro.
Detección de las bacterias del
hierro:
Hay ciertos indicadores de que su
pozo puede tener problema con
las bacterias del hierro. Estos son
un color rojo, amarillo, o
anaranjado del agua; limo en las
paredes internas de su bañera; y
un olor que puede asemejarse al
fuel-oil, al pepino o a aguas
residuales.
Prevención de las bacterias
del hierro:
Es difícil conseguir deshacerse de
las bacterias del hierro una vez
existen en el pozo, por lo que la
Dos especies de bacterias del hierro
Recursos: Departamento Natural de
Wisconsin

20. prevención es la mejor
salvaguardia contra los problemas
que le acompañan. Para las
perforadoras de pozos, la
prevención significa la
desinfección de todo lo que entra
en la tierra con una solución
fuerte de dióxido de cloro
(250ppm). Las bacterias del
hierro se alimentan de carbono y
otros compuestos orgánicos, por
lo que es esencial que éstos no
sean introducidos en cualquier
parte del sistema de sondeo
durante el proceso de perforación.
Tratamiento de los problemas
de las bacterias del hierro:
Aunque hay métodos químicos y
mecánicos para tratar los
problemas de las bacterias del
hierro, los dueños de pozos
privados deben utilizar el antiguo
hasta que un estudio adicional
demuestre la eficacia del calor o
de otros medios para la
desinfección de pozos más
pequeños.
Tratamiento químico Tratamiento mecánico
Por varias razones, los
desinfectantes químicos rutinarios
que eliminan con eficacia a otras
bacterias no son demasiado
eficaces contra las bacterias del
hierro. Las bacterias del hierro se
acumulan en capas gruesas, cada
una forma un limo alrededor de las
células bacterianas que las protege
contra los desinfectantes, por lo
que estos no pueden penetrar más
allá de las células superficiales. Las
reacciones químicas ocurren mucho
Además del tratamiento químico,
existen otros métodos para
controlar las bacterias del hierro en
sistemas de agua comunitarios. Las
condiciones de estancamiento
pueden ser evitadas no colocando
líneas de tuberías de punto muerto
y limpiando periódicamente las
tuberías con un chorro de agua
para reducir las bacterias. Forzar
agua caliente o vapor en el pozo
para dispersar el limo y para matar
a las bacterias también funciona.

21. más lentas a las temperaturas
bajas comunes en pozos, y la célula
bacteriana necesita una exposición
larga al producto químico para que
el tratamiento sea efectivo. Incluso
si el cloro mata a todas las células
bacterianas en el agua, otras
nuevas éstas pueden ser aspiradas
del agua subterránea por el
bombeo o movimiento dentro del
pozo.
Además, la limpieza del acuífero
con un chorro de agua caliente se
ha encontrado útil en pruebas
hechas sobre el terreno.
BIOMINERIA
¿Qué es la biominería?
es una alternativa de extracción de metales sin dañar el medio ambiente,
Gracias a la utilización de bacterias que actúan en la degradación de metales, un
científico del Conicet plantea un nuevo método para la explotación minera que
ayuda a evitar el impacto de la contaminación. Tecnología y conciencia ecológica
para el futuro
El término se empezó a usar, según dio cuenta el especialista, en torno de
uno de los metales cuyo uso intensivo por la humanidad lleva más de 4000
años: el cobre, que tiene múltiples aplicaciones, como la de ser conductor
eléctrico. Este metal, debido a su uso intensivo durante tantos años, pocas
veces se encuentra en la naturaleza bajo forma metálica; en general se lo
localiza como parte de diferentes minerales, como aquellos a los cuales está
asociado el azufre (sulfuros).
La explotación clásica de este tipo de minerales se realiza a través de la
pirometalurgia donde el mineral es tostado a altas temperaturas y
posteriormente reducido al metal. Esta metodología no sólo es inviable
económicamente para minerales con bajo contenido en metal, sino es
altamente contaminante, ya que libera enormes cantidades de dióxido de
azufre, que es uno de los gases involucrados en la llamada "lluvia ácida".

22. El uso de metodologías que funcionen a bajas temperaturas y con soluciones
acuosas capaces de extraer el metal de los minerales -lixiviar- es claramente
preferible desde el punto de vista de su rentabilidad y de su impacto
ambiental. No obstante, hace algo más de medio siglo se descubrió que la
hidrometalurgia (como es llamado este último proceso) debería llamarse en
realidad biohidrometalurgia ya que se aislaron microorganismos cuya
presencia se mostró esencial para que el proceso de recuperación de cobre
fuera eficaz.
En los primeros tiempos, una bacteria aeróbica llamada Acidithiobacillus
ferrooxidans fue identificada como la responsable de la actividad lixiviante. El
mecanismo de acción bacteriana consiste básicamente en transformar
sulfuros, que no se solubilizan en medios acuosos, en sulfatos que se
disuelven fácilmente en soluciones acuosas. La capacidad de aquella bacteria
para crecer en presencia de ácidos y de altísimas concentraciones de
metales, sumado a que no necesita fuentes orgánicas para procurarse
carbono y que crece a temperaturas moderadas, la hace ideal para los
procesos de recuperación de metales a partir de minerales.
Con el advenimiento de las nuevas técnicas de la biología molecular, se ha
comprobado que existen varias decenas de otras bacterias y de arqueas
asociadas al proceso en el cual interviene el Acidithiobacillus ferrooxidans.
Por este proceso, también es posible recuperar otros metales como cobalto,
níquel, cinc, entre muchos otros. La aplicación comercial de esta metodología
-biolixiviación- suele hacerse regando "pilas" (acumulaciones de mineral
previamente triturado) con soluciones de ácido sulfúrico; las bacterias
existentes en los minerales liberan al metal del mineral que finalmente es
recuperado a partir de las soluciones que emergen de la parte inferior de la
pila.
El cobre es el metal que se recupera en mayor medida por esta metodología.
Chile, que comparte la cordillera y sus recursos mineros con nuestro país, es
el mayor exportador mundial de cobre y obtiene aproximadamente el 30 por
ciento por biolixiviación. De todos modos, la más importante aplicación
comercial de la biominería es la biooxidación. Este proceso es aplicable a
minerales refractarios de oro en los cuales éste se encuentra incluido dentro
de una matriz mineral de sulfuros, lo cual dificulta su posterior recuperación.

23. La acción de las bacterias elimina esta matriz liberando al oro y haciendo así
más eficaz su recuperación y con una marcada disminución del gasto en
cianuro que, en caso contrario, es consumido por hierro y cobre que suelen
estar presentes en la matriz de sulfuros. "La biooxidación se realiza
frecuentemente en grandes tanques agitados a los cuales se agregan los
microorganismos, las soluciones acuosas, con un mínimo de sales requeridas
por los microorganismos, y el mineral. Posteriormente, el mineral es
expuesto a cianuraciones para lixiviar el oro", explicó Donati.
Los procesos biológicos que en conjunto se denominan biorremediación, son
de variada naturaleza; los más relevantes son la bioprecipitación -formación
de compuestos no solubles entre metales y metabolitos generados por
ciertos microorganismos- y biosorción -retención de los metales a diferentes
partes de los microorganismos a través de diferentes fenómenos.
Obviamente, también pueden utilizarse para el tratamiento de
contaminaciones con metales generados en otros procesos industriales.
Donati concluye observando que, en forma simultánea o independiente a la
biorremediación, es posible utilizar plantas para la estabilización o la
extracción de metales desde suelos contaminados, tecnología conocida como
fitorremediación.
Biolixiviación
Figura 2. Células de At. thiooxidans adheridos sobre azufre
Figura 3. Células de L. ferrooxidans

24. Conclusiones
La lixiviación bacteriana de sulfuros metálicos a partir de minerales
sulfurados de baja ley ya es un proceso rentable para la recuperación de
ciertos metales y aparece como una metodología potencialmente rentable
para la recuperación de otros. Presenta varias ventajas respecto de los
procesos tradicionales como la pirometalurgia fundamentalmente desde el
punto de vista económico y ambiental por sus menores requerimientos
energéticos y por no generar emisiones gaseosas contaminantes, en
particular, de SO2. Una variante del proceso que implica el uso de
microorganismos en el pre-tratamiento de minerales refractarios de oro, se
ha comenzado a aplicar en forma masiva en el mundo. Si bien este último no
evita el uso de cianuro, es un proceso menos contaminante que otros
procesos de pre-tratamiento como la tostación o la oxidación a altas
presiones, y además, disminuye sustancialmente el consumo de cianuro al
eliminar otros metales que pueden complejarse durante el proceso. Ambas
metodologías son potencialmente aplicables a muchas explotaciones mineras
de nuestro país.