Descubrir la coevolución de la transformación del arsénico y los metanógenos en los vertederos

Área de la Ciencia:

• Microbiología ambiental
• Geoquímica
• Biogeoquímica del arsénico

Sus antecedentes:

• Los vertederos son las principales fuentes de contaminación por arsénico (As), cuya toxicidad depende de la especiación química.
• La metilación del arsénico desintoxica el As, mientras que la desmetilación puede remobilizarlo.
• Los metanógenos son clave en la degradación de la materia orgánica en vertederos, pero su papel en la transformación de As está poco estudiado.

Objetivo del estudio:

• Investigar la transformación de As mediada por metanógeno en una zona de saturación simulada de vertedero (LSZ).
• Para aclarar el acoplamiento entre el metabolismo del carbono del metanógeno y el ciclo de As.
• Comprender el impacto de los metanógenos en la especiación y desmetilación del arsénico.

Principales métodos:

• Simulación de las condiciones de la zona de saturación del vertedero.
• Uso del inhibidor del metanógeno 2-bromoetanosulfonato (BES) para evaluar la actividad del metanógeno.
• Cuantificación de las especies de metilado As (MeAs) y de inorgánico As (iAs).
• Análisis de la abundancia de genes de metanógeno (mcrA, arsI) y anotación de la vía KEGG.

Principales resultados:

• Los metanógenos fueron identificados como los principales impulsores de la conversión de MeAs a iAs.
• El tratamiento con BES aumentó significativamente los niveles de MeAs (1,19 veces) al inhibir la desmetilación.
• Se observó una reducción de la abundancia de genes mcrA y arsI en muestras tratadas con BES.
• La vía de metanogénesis metilotrófica (M00356) relacionada con la desmetilación de As.

Conclusiones:

• Los metanógenos juegan un papel crítico en la desintoxicación del arsénico en los vertederos mediante la desmetilación de MeAs a iAs.
• La inhibición de los metanógenos dificulta la desintoxicación del arsénico, lo que lleva a una mayor acumulación de MeAs.
• La comprensión de las interacciones metanógeno-As es vital para la gestión de la contaminación por arsénico en los entornos de vertedero.