Las aguas de ríos como el Bogotá o el Cauca transportan partículas de plomo que contaminan peces, cultivos de hortalizas o arroz y pastizales de ganado exponiendo a los humanos a este metal tóxico. Para detener esta peligrosa cadena, un equipo de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) identificó bacterias halladas en suelos de cultivos de cacao en Santander, que son capaces de remover más del 90 % de este elemento en agua, gracias a un proceso que las convierte en diminutos microorganismos “inmovilizantes” de plomo.
4 de septiembre de 2025
Juan Esteban Correa Rodríguez | Periodista Unimedios Bogotáshare
Las bacterias ureolíticas serían el aliado perfecto para descontaminar de plomo los ríos y suelos del país. Foto: Laura Sofía Pineda Fernández, magíster en Microbiología de la UNAL.
El plomo es un metal presente naturalmente en el entorno, en bajas concentraciones, pero se acumula en el ambiente por actividades humanas como la minería y el uso de pesticidas y fertilizantes contaminados a través de sus materias primas, o por el riego con aguas residuales agrícolas o industriales.
A pesar de no cumplir ninguna función biológica, el plomo se adhiere a los organismos y no se degrada. En el campo, puede ser absorbido por las raíces de las plantas y llegar a los alimentos, afectando la salud humana con daños neurológicos, cardiovasculares y renales. En Colombia ya se han reportado casos en Cundinamarca y el Piedemonte Llanero, identificados en cultivos de hortalizas como remolacha o zanahoria que superan los límites de plomo permitidos por la Organización Mundial de la Salud (entre 0,1 y 0,3 mg/kg). Según estudios de la Universidad Central del Valle del Cauca, también se ha reportado en ríos como el Bogotá, Marmato, Achi y Cauca, en muestras de sangre de poblaciones de La Mojana o en pastizales para ganado del Magdalena Medio.
Podríamos imaginar el plomo como miles de canicas grises escondidas entre la tierra. Aunque a simple vista parecen inofensivas, si una planta las absorbe y crece con ellas en su interior, esas canicas pueden terminar en nuestro plato, y una vez dentro del cuerpo causan estragos peligrosos en el cerebro, los riñones y otros órganos.
“En niños se han reportado los efectos adversos más fuertes, pues ellos son susceptibles a este metal tóxico en bajas concentraciones y les afecta procesos cognitivos como la memoria. En adultos, cuando están expuestos a niveles altos, también hay reacciones cardiovasculares, respiratorias y en otros sistemas, pues se produce estrés oxidativo que daña las células en el organismo”, indica la investigadora Laura Sofía Pineda Fernández, magíster en Microbiología de la UNAL.
En 2014 un estudio realizado entre la UNAL, la Universidad de los Andes y el Hospital Vista Hermosa, alertó que en análisis de sangre, orina y cabello de 400 personas de entre 3 y 91 años en Bogotá, más del 90% presentaban algún nivel de mercurio y plomo en los tejidos de su organismo, por lo que es un problema que lleva años afectando al país.
Una bacteria pegajosa
La microbióloga Pineda continuó el estudio de las bacterias ureolíticas, llamadas así por su actividad ureolítica, las cuales se habían identificado en un proyecto previo de la UNAL en los suelos de cultivos de cacao en Santander. Estos microorganismos producen la enzima ureasa, que rompe la urea (un compuesto con nitrógeno) y genera sustancias que suben el pH del entorno. Este cambio favorece la formación de iones carbonato, que al encontrarse con el plomo forman una sal poco soluble en agua. Así, el metal queda inmovilizado y las plantas no pueden absorberlo.
Es como si las bacterias fueran diminutos albañiles invisibles. Ellas trabajan fabricando cemento a partir de urea y calcio, y ese cemento atrapa las canicas de plomo envolviéndolas para que no se puedan mover ni ser absorbidas por las raíces.
En la fase experimental, la investigadora evaluó 37 bacterias ureolíticas y seleccionó tres con mayor potencial: Bacillus sp.92g2, Serratia sp.5b y Serratia sp.89b. Para ponerlas a prueba, preparó en el laboratorio un medio líquido contaminado con plomo usando nitrato de plomo, que es una sal química. A este medio se añadieron calcio, urea y nutrientes para las bacterias. En estas condiciones controladas, las tres lograron remover más del 90% del plomo en solo 72 horas.
Micrografía SEM de los carbonatos obtenidos por Serratia 5b. Foto: Laura Sofía Pineda Fernández, magíster en Microbiología de la UNAL.
El análisis reveló que todas las bacterias no actúan de la misma forma: las del género Serratia retuvieron el metal principalmente adhiriéndolo a su pared celular —un mecanismo llamado biosorción—, mientras que el aislado del género Bacillus lo incorporó dentro de la matriz de carbonatos formados, un proceso denominado coprecipitación. Estas diferencias son relevantes porque determinan la estabilidad del plomo a largo plazo. Un metal atrapado en carbonatos puede permanecer inmovilizado durante más tiempo que uno unido a la superficie bacteriana.
Podemos pensar en la biosorción como una superficie “pegajosa” a la cual se adhiere el metal: la Serratia actúa como esa superficie, reteniendo el plomo, pero si la superficie se degrada (o si las bacterias mueren y se degradan), el metal se podría liberar. En cambio, la coprecipitación sería como encerrar esas canicas de plomo en concreto, lo que haría más difícil que se vuelvan a mover.
El siguiente paso fue llevar el experimento a un escenario más realista, un suelo agrícola auténtico obtenido del Centro Agropecuario Marengo de la UNAL ubicado en Mosquera (Cundinamarca).
Este suelo estaba libre de plomo, por lo que se contaminó en laboratorio en muy bajas proporciones para controlar la concentración inicial. Allí la tarea de las bacterias fue más complicada. Después de 13 días, la cepa Serratia sp.5b logró reducir en un 20% la fracción intercambiable de plomo (la más fácil de absorber por las plantas) cuando se aplicó junto con urea y calcio, mientras que el tratamiento sin bacterias produjo una reducción del 10%. Sin embargo la disminución no se tradujo en un aumento del plomo inmovilizado como carbonatos, lo que sugiere que las condiciones del ensayo no permitieron que las bacterias desplegaran todo su potencial, y que se deben hacer más análisis para verificar otros mecanismos de inmovilización que estén ocurriendo en el suelo.
¿Por qué en el suelo es más difícil?
En matrices sólidas como la tierra entran en juego factores como la humedad, porosidad, composición química, presencia de otros minerales y competencia con microorganismos nativos. Todo esto dificultaría que las bacterias inoculadas se establezcan, sobrevivan y realicen su función de precipitar carbonatos. A diferencia del agua en laboratorio, el suelo es un ecosistema vivo y complejo, donde el plomo interactúa con múltiples componentes que limitan su disponibilidad para ser inmovilizado.
Estas bacterias son nativas del país y ya habían demostrado un efecto removedor en otros metales pesados como el cadmio. Foto: Laura Sofía Pineda Fernández, magíster en Microbiología de la UNAL.
En otras palabras, limpiar plomo en agua es como buscar canicas en una piscina, donde todo se mueve y se mezcla fácilmente; en cambio, limpiarlo en suelo es como buscarlas en una esponja gigante llena de huecos, recovecos y obstáculos que dificultan atraparlas.
Aun así, los resultados representan un avance importante, ya que confirman que bacterias nativas de Colombia pueden desempeñar un papel activo en la remediación de metales pesados y que el enfoque es viable bajo ciertas condiciones.
En el futuro, esta línea de investigación se ampliaría probando combinaciones de bacterias, modificaciones en los nutrientes aplicados o estrategias para favorecer la supervivencia y actividad de los microorganismos en campo. También será necesario evaluar la estabilidad de los precipitados de plomo formados, especialmente ante cambios en el pH, lluvias o prácticas agrícolas intensivas.
Laura Sofía Pineda Fernández, magíster en Microbiología de la UNAL. Foto: Laura Sofía Pineda Fernández, magíster en Microbiología de la UNAL.
“Aunque China lleva la delantera en el uso de bacterias para limpiar aguas con plomo, en Latinoamérica ya se están observando esfuerzos, especialmente en México, en donde se está tratando de llegar más allá de la fase de laboratorio”, explica la investigadora, quien contó con el apoyo y la dirección del profesor Pedro Filipe de Brito Brandão y la asesoría de la profesora Elianna Castillo Serna, del Departamento de Química de la UNAL Sede Bogotá. El trabajo contó con el apoyo financiero de la Dirección de Investigación y Extensión de la Sede Bogotá (DIEB) y del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación.
La investigación aporta evidencia inédita en Colombia sobre el uso de bacterias ureolíticas para inmovilizar plomo, sumándose a la línea de investigación del Grupo de Estudios para la Remediación y Mitigación de Impactos Negativos al Ambiente (Germina) de la UNAL sobre bioprecipitación de metales. Aunque el paso a pruebas en campo requiere ajustes, esta biotecnología se convierte en una alternativa más económica y ambientalmente amigable que los métodos químicos o físicos tradicionales para descontaminar suelos agrícolas.
Mientras tanto el plomo sigue siendo un enemigo invisible en el campo colombiano, y este tipo de proyectos marcan el camino hacia soluciones que protejan tanto la producción agrícola como la salud de las personas.
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