La hierba modificada genéticamente salva los suelos destruidos por la práctica de tiro militar

Una especie común de pasto de la pradera puede ayudar a limpiar suelos de sustancias químicas peligrosas liberadas por compuestos de grado militar, informa un nuevo artículo. El único inconveniente (al menos, a los ojos de algunos), es que necesitamos modificarlo genéticamente para la tarea.

Una parcela de pasto varilla. Créditos de imagen del Centro de Investigación de Bioenergía de los Grandes Lagos / Flickr.

Switchgrass genéticamente modificado (GM) (Panicum virgatum) se puede utilizar para purgar suelos de residuos de RDX, según una nueva investigación. RDX pertenece a la familia química de las nitramidas, no tiene sabor, es inodoro y extremadamente explosivo. Libra por libra, es más poderosa que la dinamita. Dada su alta estabilidad y capacidad para explotar con fuerza, RDX se usó en municiones de grado militar durante (y desde) la Segunda Guerra Mundial. Probablemente hayas oído hablar de C-4; RDX es su componente principal, junto con algunos agentes plastificantes.

Una desventaja de usar RDX a gran escala (que, ciertamente, no tendría mucho en cuenta durante un conflicto activo) es que puede ser bastante dañino para el medio ambiente. En particular, los compuestos producidos por RDX después de su detonación (en combate o en campos de tiro) se esparcen alrededor del punto de impacto y se acumulan en el agua subterránea, donde pueden representar una amenaza muy real para los seres humanos o la vida silvestre con los que entren en contacto. El RDX almacenado en vertederos de municiones, enterrado en campos de minas o en cartuchos desechados incorrectamente también filtrará dichos compuestos en su entorno.

Ayuda genéticamente modificada

Sin embargo, una especie que se emplea tradicionalmente contra la erosión del suelo puede modificarse para eliminar estos compuestos del suelo. El estudio, dirigido por miembros de la Universidad de York, ha demostrado que este enfoque es prometedor al menos cuando se habla de la tierra en campos de entrenamiento con fuego real, depósitos de municiones y campos de minas. Teóricamente, sin embargo, debería ser aplicable dondequiera que pueda crecer el pasto varilla.

“La eliminación del RDX tóxico de los campos de entrenamiento es un desafío logístico y actualmente hay una falta de soluciones rentables y sostenibles”, explica la Dra. Liz Rylott del Departamento de Biología y Directora del Centro de Nuevos Productos Agrícolas (CNAP) , coautor del estudio.

“Nuestra investigación demuestra cómo la expresión, en el pasto varilla, de dos genes bacterianos que han evolucionado específicamente para degradar el RDX le da a las plantas la capacidad de eliminar y metabolizar el RDX en el campo en concentraciones relevantes para los rangos militares de fuego real. Demostramos que al insertar estos genes en el pasto varilla, la planta tenía la capacidad de degradar el RDX a niveles no detectables en el tejido de la planta ”.

La munición que lleva RDX todavía se usa comúnmente en los campos de tiro con fines de entrenamiento, y ya lo ha sido durante varias décadas. Esto ha llevado a niveles altos y generalizados de contaminación del agua subterránea alrededor de dichos sitios, lo que nunca es una buena noticia.

Los autores explican que su enfoque implicó el injerto de dos genes de bacterias que se sabe que descomponen el RDX en pasto varilla. Estas plantas, esencialmente transgénicas en este momento, se cultivaron en suelo contaminado en un sitio militar de EE. UU. Las plantas crecieron bien y habían degradado los compuestos objetivo por debajo de los niveles detectables en sus propios tejidos al final del experimento.

Con todo, la hierba degradó el RDX a una tasa de 27 kg por hectárea, lo que no está nada mal. Según el equipo, este es el intento más exitoso de utilizar plantas para limpiar contaminantes orgánicos en el campo hasta la fecha. Los procesos que utilizan plantas para este propósito se conocen colectivamente como fitorremediación, y son un subconjunto del campo más amplio de la biorremediación, que implica el uso de cualquier tipo de organismo o proceso biológico para esta tarea.

Los hallazgos aquí son de particular interés ya que los contaminantes orgánicos, en general, tienden a interactuar fuertemente con su medio ambiente (lo que significa que causan bastante daño) al mismo tiempo que son resistentes a los procesos de degradación natural (lo que significa que duran mucho tiempo en la naturaleza). ). RDX en particular es una preocupación creciente en los EE. UU. La Agencia de Protección Ambiental (EPA) lo ha designado como un contaminante prioritario, con más de 10 millones de hectáreas de tierras militares en los EE. UU. Contaminadas con compuestos asociados a armas, RDX que constituye una parte considerable de esa contaminación.

“La obstinación de RDX a la degradación en el medio ambiente, combinada con su alta movilidad a través del suelo y el agua subterránea, significa que las columnas de RDX tóxicas continúan extendiéndose debajo de estos sitios militares, amenazando el suministro de agua potable”, explica el profesor Neil Bruce, también de CNAP. autor correspondiente del estudio.

Un ejemplo que cita el documento es que en 1997 se encontraron columnas de contaminación RDX en aguas subterráneas y acuíferos debajo del campo de entrenamiento de la Reserva Militar de Massachusetts en Cape Cod. Este acuífero era, de hecho, la única fuente de agua potable para medio millón de personas. y el descubrimiento llevó a la EPA a prohibir el uso de munición real durante el entrenamiento en este sitio.

Se ha publicado el documento “Prueba de campo que demuestra la fitorremediación del explosivo militar RDX mediante switchgrass que expresa XplA / XplB”. publicado en el diario Biotecnología de la naturaleza.