Número especial "La microbiología de la biominería: comunidades microbianas, consorcios y especies involucradas en el procesamiento de minerales"

Estimados colegas,

La biominería, tradicionalmente el uso de microorganismos para la extracción de metales a partir de minerales sulfurados, es sin duda una alternativa robusta, económica y respetuosa con el medio ambiente a las tecnologías extractivas tradicionales. Sin embargo, esta biotecnología verde se enfrenta a nuevos desafíos a medida que los depósitos poco profundos y más accesibles están fallando y la preocupación mundial por la acumulación de desechos contaminados, la generación de drenaje ácido de minas que contamina los suelos y los cuerpos de agua incluso a kilómetros de distancia y el uso de agua dulce está aumentando, lo que hace que las regulaciones sean más estrictas, por mencionar solo algunos problemas importantes. Este contexto presenta desafíos a la comunidad científica que trabaja en biominería en dos niveles que van de la mano: uno es la necesidad de encontrar yacimientos metálicos no convencionales y hacerlos explotables, y otro está asociado a las especies microbianas, pudiendo trabajar en ellos, que es el foco de este Número Especial.

Los investigadores y las empresas que trabajan en la biominería están haciendo un gran esfuerzo y recursos para encontrar fuentes alternativas para la extracción de metales, incluidos minerales de baja ley, relaves abandonados, minerales complejos con elementos tóxicos difíciles de manejar como arsénico, depósitos minerales polimetálicos en superficies profundas o aguas profundas que contienen elementos de tierras raras o son ricos en manganeso, o incluso la alternativa de explorar asteroides o planetas en el espacio exterior. Algo similar está sucediendo con el intento de reemplazar, al menos parcialmente, el uso de agua dulce por agua de mar en las operaciones de biominería. Todos estos cambios a los que se enfrenta la biominería tradicional requieren microorganismos adaptados artificial o naturalmente, no solo para tolerar sino también para desarrollarse con éxito en estas complejas condiciones.

Afortunadamente, estos desafíos están ocurriendo en la era de la meta-ómica que permite una comprensión profunda de la estructura, interrelación y procesos metabólicos de las comunidades microbianas y especies individuales a nivel de material genético, proteínas y otros metabolitos. Por otro lado, la bioingeniería finalmente está ideando estrategias para modificar genéticamente los acidófilos, expandiendo la caja de herramientas para hacer que tales especies microbianas sean más tolerantes a las múltiples condiciones desfavorables que se encuentran en las matrices metálicas con las que la biolixiviación moderna está experimentando.

Finalmente, la exploración exhaustiva de ambientes extremos combinada con la aplicación de tecnologías de vanguardia de diferentes campos (ómica, analítica, citometría y microscopía, entre otros) nos está permitiendo aumentar el conocimiento de la diversidad microbiana, la estructura de la comunidad e incluso los habitantes raros individuales, que pueden utilizarse para desarrollar alternativas novedosas para diferentes biotecnologías, incluida la biominería.

En este número especial, trataremos los avances más recientes en la caracterización y usos de comunidades microbianas, consorcios artificiales y especies aisladas capaces de procesar minerales en la nueva era descrita de biominería.

Dra. María Sofía Urbieta
Dra. Laura Castro
Editores Invitados