Interacción microbiana con contaminantes ambientales: mecanismos básicos y aplicaciones

en Biotecnología Ambiental 

El cromo y los colorantes azoicos son contaminantes comunes liberados al ambiente por diversas actividades industriales, especialmente en los sectores metalúrgico, curtidor, electroplatinado y textil. Se ha demostrado que el Cr(VI) es altamente tóxico, mutagénico y carcinogénico y que el Cr(III) aunque menos tóxico, puede acumularse y afectar procesos metabólicos en los organismos. Por su parte, muchos colorantes azoicos y sus productos de degradación (aminas aromáticas) presentan toxicidad, mutagenicidad y potencial carcinogénico, además de reducir la penetración de luz y oxígeno en ecosistemas acuáticos. La coexistencia de ambos contaminantes complica los procesos de remoción y aumenta los riesgos ambientales y sanitarios asociados a los efluentes industriales. Los microorganismos, especialmente bacterias y hongos, desempeñan un papel fundamental en la atenuación biológica de contaminantes ambientales. En el caso del cromo, los microorganismos interactúan principalmente con sus dos especies más relevantes: Cr(VI) (altamente tóxico y soluble) y Cr(III) (menos tóxico y menos móvil). Las bacterias y hongos pueden reducir Cr(VI) a Cr(III) mediante enzimas como las cromato reductasas, que utilizan electrones provenientes de cofactores como NADH o NADPH. Además, las paredes celulares ricas en grupos funcionales (carboxilos, hidroxilos, fosfatos y aminas) permiten la biosorción pasiva de iones de cromo, incluso en células no viables. Estos procesos son aprovechados en la biorremediación de aguas residuales industriales, donde cepas de Pseudomonas, Bacillus, Aspergillus y Penicillium han mostrado alta eficiencia en la eliminación de Cr(VI) de soluciones acuosas. Por otro lado, los colorantes azoicos, ampliamente usados en las industrias textil, papelera y alimentaria, contienen enlaces –N=N– difíciles de degradar químicamente. Diversas bacterias y hongos poseen azo reductasas, enzimas que catalizan la reducción del enlace azoico bajo condiciones anaerobias, transformando los colorantes en aminas aromáticas más simples. Posteriormente, en condiciones aerobias, otras rutas enzimáticas (como las que involucran oxidasas, peroxidasas y lacasas) pueden mineralizar estos compuestos, logrando una degradación más completa. Las aplicaciones biotecnológicas de estos mecanismos incluyen el desarrollo de biorreactores con biomasa viva o inactiva, biofiltros y biosorbentes inmovilizados, que permiten la eliminación simultánea de metales pesados y colorantes de efluentes industriales. Además, los avances recientes en ingeniería genética y en el diseño de consorcios microbianos, han potenciado la eficiencia y estabilidad de los procesos de bioremediación en entornos contaminados complejos.  En esta presentación se muestran aspectos de la caracterización de cepas microbianas nativas de residuos industriales del estado de Guanajuato, México, que poseen capacidad eficiente de remoción de Cr(VI) y de colorantes azoicos; en algunos casos, se han revelado parte de los mecanismos involucrados 

Environmental education and the Chthulucene

Environmental education has long sought to bridge the gap between humans and the natural world, fostering awareness, responsibility, and sustainable practices. However, traditional approaches often reinforce a binary division between "human" and "nature," positioning the former as either stewards or exploiters of the latter. Donna Haraway’s posthumanist, feminist, and cyborgian thought offers a radical reimagining of environmental education—one that embraces entanglement, kinship, and multispecies worlding. This short talk explores how this binary approach manifests itself in and outside classrooms.

We will briefly explore Haraway’s thoughts about sympoiesis (making-with) as an alternative to autopoiesis (self-making), stressing that life is always co-created. We’ll explore alternative approaches to environmental education as a practice of becoming-with.

Derecho al Cielo Oscuro y Silencioso

Resumen:

Cuando se piensa en contaminación ambiental, normalmente nos viene a mente la contaminación atmosférica, la contaminación de las aguas, la contaminación de los suelos, pero raras veces nos ocurre las contaminaciones lumínica y sonora. A pesar de que poco se habla de esas contaminaciones, sus efectos son de gran impacto en la salud humana, en el medio ambiente natural, en la seguridad pública, en la economía y para la cultura e investigación científica, especialmente para ciencias como la Astronomía. Discutiré estos temas y trataré de la importancia de garantizar el derecho al cielo oscuro y silencioso a todas las personas y otros seres vivos de nuestro planeta, tomando como referencia algunos avances a nivel mundial y a nivel de México. 

Abstract:

When we think about environmental pollution, usually we consider promptly the atmospheric contamination, the water contamination, the soil contamination, but we very rarely talk about the light and sound pollution. Although little is said about them, their effect produces great impact on human health, the natural environment, public security, economics and on the culture and scientific research, specially for sciences like Astronomy. I will discuss these topics and focus on the importance of guaranteeing the rights to a dark and silent sky for all people and other living beings of our planet, taking as reference some advances in the world and Mexico levels.

Investigador de la División de Derecho, Política y Gobierno de la Universidad de Guanajuato. Doctor en Ciencia Política por la Universidad Paul Valéry (Montpellier, Francia). Su práctica académica combina la investigación participativa y el compromiso con grupos sociales, con el objetivo de recuperar la memoria colectiva sobre el patrimonio cultural y natural desde la perspectiva de los propios sujetos. A través del diálogo, el Dr. Felipe involucra a poblaciones, profesores y estudiantes para identificar las necesidades que se enfrentan en la vida diaria, como la alimentación, las enfermedades, las costumbres, la cultura y problemas como la migración, la violencia externa e interna, etc. En esta ocasión, él nos platicará sobre Sus "Experiencias del Entorno y la casa rural del Norte de Guanajuato". 

EMITO DE IDEA DE MUNDO VS CONSCIENCIA DE MUNDO 

Proponer confrontar un mito de idea de mundo frente a la consciencia de mundo en un congreso sobre medio ambiente tiene el propósito de invitar a una reflexión profunda en la que es necesario echar mano de todo recurso que se encuentre al alcance, que permita hacer un acercamiento a lo representado en el concepto que encierra el término ‘ambiente’. El mundo está lleno de ambientes, el mundo en sí mismo es un ambiente. Si revisamos a la subjetividad; entiéndase el ‘yo’. ‘Yo’ soy un ambiente. Varios yoes podemos formar un ambiente. Y todos esos yoes estamos de manera permanente o momentánea en uno o más ambientes. El ambiente es todo aquello que nos rodea, pero en la medida que nosotros rodeamos y abarcamos un punto, o un lugar, vamos entonces generando un ambiente. Y todo esto mencionado está constituyendo, a su vez, un relato; una narrativa. Se genera o se vive un ambiente.¿Por qué hablar de un mito de mundo, o plantear la idea de mundo como un mito? Este será base de nuestro dialogo.

Reconstrucción paleoambiental de la primera obra hidráulica de América Latina en el siglo XVI:  Laguna de Yuriria (Guanajuato, México)

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           Nuevas fronteras en el tratamiento de aguas residuales: remoción de contaminantes emergentes implementando procesos avanzados.

Los contaminantes emergentes, particularmente los fármacos y productos de cuidado personal, representan uno de los principales retos en la gestión moderna del agua. Su presencia en aguas residuales municipales e industriales se asocia a efectos ecotóxicos, disrupción endocrina y riesgos para la salud humana, aún a concentraciones traza. En esta ponencia se presenta una revisión integral del comportamiento, destino y persistencia de estos compuestos en los sistemas convencionales de tratamiento, así como los avances más recientes en su eliminación mediante tecnologías avanzadas. Se abordarán procesos basados en membranas, oxidación avanzada y sistemas híbridos biotecnológicos, evaluando su eficiencia y potencial de escalamiento.  El objetivo es ofrecer una visión crítica y propositiva sobre las nuevas fronteras científicas y tecnológicas que permitirán enfrentar el desafío global de los contaminantes emergentes en el agua. 

           Bioprocesos y materiales avanzados aplicados a la generación de energías alternas

En la última década se han agudizado a nivel mundial dos de los principales problemas que aquejan a las sociedades modernas, por un lado, la creciente demanda de energía y por el otro la urgencia de mitigar el cambio climático. Lo anterior ha detonado un sin número de investigaciones tanto de corte científico como de desarrollo tecnológico enfocadas en la generación de energías renovables basadas principalmente en el empleo de bioprocesos, así como de materiales avanzados. Dentro de los principales bioprocesos que han demostrado ser más eficientes se encuentran la fermentación microbiana, la digestión anaerobia, así como la fotofosforización cíclica y acíclica, los cuales permiten convertir de manera eficiente los residuos orgánicos en combustibles y vectores biológicos energéticos promoviendo una economía baja en carbono y que abone a la economía circular.  Por otro lado, la obtención y aplicación de materiales avanzados, como semiconductores, catalizadores, electrodos o membranas, han permitido mejorar procesos relacionados con la producción, conversión, captura y almacenamiento de energía. Cada una de los procesos mencionados contribuyen directamente a la suma de alternativas hacia un futuro más limpio. Sabemos que aun hay muchos retos por enfrentar y barreras por superar para alcanzar la transición desde la investigación científica hasta la aplicación tecnológica de una manera resiliente y sostenible.a. 

Más Allá de la Economía Circular: Ciudades al Borde, ¿Puede la Bioeconomía Salvar el Futuro del Agua y la Energía?

En medio de una crisis ambiental global y una creciente urbanización, las ciudades enfrentan una encrucijada: continuar con modelos de desarrollo que agotan los recursos o transitar hacia paradigmas regenerativos. Vivimos en una era de profundas transformaciones urbanas, marcada por el agotamiento de recursos naturales, el cambio climático y la creciente presión sobre los sistemas de agua y energía. Las ciudades, como epicentros del consumo y la innovación, se encuentran al borde de una crisis estructural que exige repensar los modelos de desarrollo que las sostienen. Aunque la economía circular ha ofrecido alternativas valiosas para reducir residuos y cerrar ciclos productivos, sus alcances son limitados si no se integran con enfoques más sistémicos y regenerativos. En este contexto, la bioeconomía emerge como una propuesta disruptiva que va más allá del reciclaje y la eficiencia: propone una transformación profunda basada en el aprovechamiento sostenible de los recursos biológicos, la innovación tecnológica y la resiliencia ecológica. Esta ponencia invita a reflexionar sobre el papel que puede jugar la bioeconomía en la construcción de ciudades verdaderamente sustentables, capaces de garantizar el acceso equitativo al agua y la energía, y de regenerar los ecosistemas urbanos desde una lógica de vida y no de consumo. Por lo que a través de casos, datos y reflexiones, se plantea una pregunta urgente: ¿puede la bioeconomía convertirse en el motor que transforme ciudades al borde del agotamiento en espacios vivos, eficientes y equitativos?

Simulación y modelado fenomenológico como herramienta para el diseño y diagnóstico de tecnologías emergentes para el tratamiento de agua

Se abordará de manera breve las generalidades del modelado matemático y la simulación computacional para estudiar el medio ambiente de reacción, como apoyo para estudiar y proponer nuevos diseños desde el punto de vista de los fenómenos de transporte involucrados en el proceso de interés. Se verán algunos casos de estudio y ejemplos, en particular del área de la Ing. Electroquímica para el tratamiento de aguas y bioabsorción.

La evolución bacteriana conducida a través de la contaminación del agua

Las interacciones biológicas ocurren a distintas escalas y muchos de estos eventos son de lo que se alimenta la evolución de los organismos. Los ríos representan un claro ejemplo donde ocurren este tipo de interacciones, pues permiten el desarrollo de un sinfín de especies desde microscópicas hasta macroscópicas. En la presente charla nos enfocaremos particularmente en un género de bacterias, las Stenotrophomonas. Nuestro grupo de investigación ha muestreado una serie de ríos del estado de Morelos con distintos grados de eutrofización, analizando principalmente la diversidad bacteriana presente en cada uno de ellos. A través de análisis pangenómicos, el estudio se ha centrado en la composición genética del género Stenotrophomonas, detectando que las cepas basales poseen genoma más pequeños, mientras que las presentes en ramas más profundas dentro de su filogenia poseen genomas más grandes. A través de pruebas in vitro, se ha logrado identificar una correlación entre el tamaño del genoma y el grado de virulencia entre las cepas analizadas de este género. Actualmente, nos encontramos caracterizando a nivel molecular algunos de los sistemas de secreción que podrían estar participando en fenotipos de adhesión y virulencia.

El Dr. Santiago Cadena es especialista en ecología microbiana de ambientes marinos y extremos, con un enfoque particular en el estudio de procesos biogeoquímicos (en sedimentos marinos y tapetes microbianos hipersalinos). En la actualidad, está realizando estancia postdoctoral en el Lab. de Simulación de Ambientes Planetarios del Centro de Investigación en Química de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (CIQ-UAEM).