El cadmio presente en los suelos y rocas genera preocupación mundial por sus efectos tóxicos en la salud humana cuando se consume en el agua y los alimentos agrícolas; en las plantaciones de cacao es donde más se ha reportado la filtración de este elemento. En respuesta a este problema se evidenció que la bacteria Bacillus subtilis, que habita en suelos y raíces, reduce la absorción del metal pesado en las plantas, con lo cual se garantizaría un cultivo más saludable y seguro, que cumpla con los requisitos de exportación internacional.
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Aunque el cadmio es un metal pesado presente de forma
natural en suelos y rocas, especialmente en terrenos volcánicos, cuando
actividades como la explotación petrolera o la minería entran en contacto con
ciertas profundidades pueden liberar metales como cadmio, arsénico, plomo y
mercurio, contaminado el agua o facilitando su absorción por las raíces de las
plantas.
La ingeniera de Procesos Alejandra Burgos, magíster en Biotecnología de de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), explica que “el cadmio es un metal xenobiótico, es decir ajeno para los seres vivos, y no cumple un rol biológico. A diferencia del zinc, que es esencial para nuestro organismo en concentraciones adecuadas, el cadmio, independientemente de su concentración, genera una toxicidad en el cuerpo o en cualquier ser vivo”.
¿Por qué es un problema?
Según la Agencia para Sustancias Tóxicas y el Registro de
Enfermedades (ATSDR), de Estados Unidos, este elemento consumido en altas
concentraciones, a través de los alimentos o el agua, puede causar irritación
grave del estómago, vómitos o diarrea. Además, ingerir niveles de cadmio más
bajos durante un período prolongado puede producir acumulación en los riñones,
lo que se traduce en problemas renales, óseos y cardiovasculares.
La preocupación por este metal se ha incrementado en la
producción de cacao, ya que se puede encontrar en los productos derivados como
el chocolate, poniendo en riesgo tanto la salud de quienes lo consumen como su
exportación hacia mercados con regulaciones estrictas, como el Reglamento
488/2014 de la Unión Europea, el cual establece que solo se aceptan productos
con niveles de cadmio inferiores a 0,8 miligramos por kilo (mg/kg) en
chocolates con más del 50 % de cacao, o de 0,10 mg/kg en chocolates
con menos del 30 % de cacao. Además del cacao, este metal se ha detectado en
cultivos como arroz, maíz y frijol.
Bacteria del mismo ecosistema
El estudio de la UNAL analizó la capacidad de la
bacteria Bacillus subtilis para resistir y manejar el
cadmio en diferentes concentraciones presentes en plantas de cacao.
“Sorprendentemente mostró una notable resistencia en concentraciones de 2, 5 y
10 mg/kg; al ser inoculada en las raíces del cacao, forma una barrera
biológica capaz de ‘secuestrar’ el cadmio”, precisa la ingeniera.
Añade que “es probable que, al acumular el metal en su pared
celular, la bacteria evite que se disperse dentro de la planta; los
polisacáridos segregados por la bacteria también podrían atrapar el metal,
inmovilizándolo en el suelo”.
Para las pruebas realizadas en plántulas de cacao se usaron
muestras de suelo del municipio de San Vicente de Chucurí (Santander), que por
ser un epicentro cacaotero ya había mostrado altos contenidos de cadmio en
estudios previos.
“Con el uso de la bacteria observamos una notable
disminución de cadmio –que cuando es absorbido llega a las hojas y frutos del
cacao–, lo cual fue posible estudiando cambios en el diámetro y la longitud del
tallo, el número de hojas y de clorofila más abundante”, detalla.
Las plantas tratadas con la bacteria no solo crecieron más,
sino que además presentaron hojas más verdes y sanas. “Encontramos que el cacao
con Bacillus subtilis tenía mayor concentración de clorofila,
lo que mejora el desarrollo de la planta”, comenta la investigadora. Este
hallazgo es crucial, ya que el cadmio puede provocar clorosis, una enfermedad
que vuelve las hojas transparentes y disminuye la capacidad fotosintética de la
planta.
Aunque eliminar el cadmio por completo es difícil, esta
solución apunta a hacerlo menos disponible para las plantas, reduciendo su
absorción. El hallazgo se postula como un primer acercamiento para desarrollar
más adelante un biofertilizante que incorpore la bacteria y cuyo uso sea más
práctico para los cacaocultores.
“Queremos que sea un producto asequible y fácil de usar, ya
que el estudio se hizo sin controlar el ambiente de la planta para tener un
acercamiento más real a los cultivos”, señala la investigadora. Además, el
equipo explora cómo se podría aplicar esta misma tecnología a otros cultivos
como el arroz y el maíz, afectados por metales pesados como el plomo y el
cromo, entre otros.
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