Vol. 36 (2026): Volumen 36
Artículos de Investigación

Fitorremediación de jales de mina con Helianthus annuus asistida por consorcios de bacterias promotoras del crecimiento vegetal

José Carlos Mendoza Hernández
BUAP

Publicado 2026-03-11

Cómo citar

Ortiz Pacheco, P., Mendoza Hernández, J. C., Vázquez Contreras, M. F., Santamaría Juárez, J. D., & Juárez Meneses, M. (2026). Fitorremediación de jales de mina con Helianthus annuus asistida por consorcios de bacterias promotoras del crecimiento vegetal. Acta Universitaria, 36, 1–12. https://doi.org/10.15174/au.2026.4352

Resumen

La minería es crucial para la economía de México, pero tiene un impacto ambiental significativo. Para mitigar este impacto, se utilizan técnicas biotecnológicas como la fitorremediación asistida con bacterias. Este estudio evaluó la fitorremediación utilizando Helianthus annuus con dos consorcios de bacterias promotoras del crecimiento vegetal. El primer consorcio, compuesto por Enterobacter K131, Klebsiella Mc 173 y Enterobacter N9, mostró una mayor bioacumulación de aluminio (Al) y hierro (Fe), así como una mejor translocación de plomo (Pb); por su parte, el segundo consorcio, formado por Serratia K120, Enterobacter N9 y Enterobacter K131, presentó una bioacumulación menor en todos los elementos analizados. Estos resultados sugieren que el primer consorcio es más eficaz en la acumulación de elementos tóxicos como arsénico (As), hierro y aluminio, mientras que el segundo es más adecuado para la fitoestabilización de metales pesados, lo cual es útil para la biorremediación de residuos mineros.

Citas

  1. Aguado-Santacruz, G. A., Moreno-Gómez, B., Jiménez-Francisco, B., García-Moya, E., & Preciado-Ortiz, R. E. (2012). Impacto de los sideróforos microbianos y fitosidéforos en la asimilación de hierro por las plantas: una síntesis. Revista Fitotecnia Mexicana, 35(1), 9-21. https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-73802012000100004
  2. Alaboudi, K. A., Ahmed, B., & Brodie, G. (2018). Phytoremediation of Pb and Cd contaminated soils by using sunflower (Helianthus annuus) plant. Annals of Agricultural Sciences, 63(1), 123-127. https://doi.org/10.1016/j.aoas.2018.05.007
  3. Ali, Q., Ayaz, M., Yu, C., Wang, Y., Gu, Q., Wu, H., & Gao, X. (2022). Cadmium tolerant microbial strains possess different mechanisms for cadmium biosorption and immobilization in rice seedlings. Chemosphere, 303, 135206. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.135206
  4. Ashraf, M. A., Hussain, I., Rasheed, R., Iqbal, M., Riaz, M., & Arif, M. S. (2017). Advances in microbe-assisted reclamation of heavy metal contaminated soils over the last decade: A review. Journal Of Environmental Management, 198(Pt 1), 132-143. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.04.060
  5. Bakshe, P., & Jugade, R. (2023). Phytostabilization and rhizofiltration of toxic heavy metals by heavy metal accumulator plants for sustainable management of contaminated industrial sites: a Comprehensive review. Journal of Hazardous Materials Advances, 10, 100293. https://doi.org/10.1016/j.hazadv.2023.100293
  6. Bela, K., Riyazuddin, R., & Csiszár, J. (2022). Plant glutathione peroxidases: non-heme peroxidases with large functional flexibility as a core component of ROS-processing mechanisms and signaling. Antioxidants, 11(8), 1624. https://doi.org/10.3390/antiox11081624
  7. Bu, C., Li, X., Li, Q., Li, L., & Wu, P. (2024). Spatiotemporal distributions, sources, and health risks of heavy metals in an acid mine drainage (AMD)-contaminated karst river in southwest China. Applied Water Science, 14, 251. https://doi.org/10.1007/s13201-024-02317-w
  8. Caracciolo, A. B., & Terenzi, V. (2021). Rhizosphere microbial communities and heavy metals. Microorganisms, 9(7), 1462. https://doi.org/10.3390/microorganisms9071462
  9. Costa, S., Goncalves, M., Gomes, V., Azevedo, A. R., & Uliana, M. (2021). Avaliação do potencial de bioacumulação de cromo em plantas de girassol. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, 14(2), e7634. https://doi.org/10.17765/2176-9168.2021v14n2e7634
  10. Dhiman, S. S., Zhao, X., Li, J., Kim, D., Kalia, V. C., Kim, I., Kim, J. Y., & Lee, J. (2017). Metal accumulation by sunflower (Helianthus annuus l.) and the efficacy of its biomass in enzymatic saccharification. PLOS ONE, 12(4), e0175845. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0175845
  11. Glick, B. R. (2010). Using soil bacteria to facilitate phytoremediation. Biotechnology Advances, 28(3), 367-374. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2010.02.001
  12. Govin-Sanjudo, A., Reyes-Palmero, M. C., Guerra-Quintana, M., & Sánchez-López, M. I. (2020). Caracterización de bacterias resistentes a metales pesados aisladas de un residual minero cubano. Minería y Geología, 36(2), 188-203. http://scielo.sld.cu/pdf/mg/v36n2/1993-8012-mg-36-02-188.pdf
  13. Gupta, P., Kumar, V., Usmani, Z., Rani, R., Chandra, A., & Gupta, V. K. (2020). Implications of plant growth promoting Klebsiella sp. CPSB4 and Enterobacter sp. CPSB49 in luxuriant growth of tomato plants under chromium stress. Chemosphere, 240, 124944. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.124944
  14. Gutiérrez-Ruiz, M., Romero, F. M., & González-Hernández, G. (2007). Suelos y sedimentos afectados por la dispersión de jales inactivos de sulfuros metálicos en la zona minera de Santa Bárbara, Chihuahua, México. Revista Mexicana de Ciencias Geologicas, 24(2), 170-184. https://scielo.org.mx/pdf/rmcg/v24n2/v24n2a5.pdf
  15. Haroon, M., Ullah, M., Li, Z., Zhu, S., Wang, J., & Hsueh, C. (2025). Impact of emerging technologies on corporate social responsibility in mining industry. Resources Policy, 102, 105454. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2024.105454
  16. Idaszkin, Y. L., Lancelotti, J. L., Bouza, P. J., & Marcovecchio, J. E. (2015). Accumulation and distribution of trace metals within soils and the austral cordgrass Spartina densiflora in a Patagonian salt marsh. Marine Pollution Bulletin, 101(1), 457–465. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2015.09.047
  17. Islam, M., Saxena, N., & Sharma, D. (2024). Phytoremediation as a green and sustainable prospective method for heavy metal contamination: a review. RSC Sustainability, 2(5), 1269-1288. https://doi.org/10.1039/d3su00440f
  18. Jain, S., & Tembhurkar, A. R. (2023). Growth, remediation, and yield assessment of Jatropha curcas, Millettia pinnata, and Helianthus annus on fly ash amended soil: a comparative study. Acta Physiologiae Plantarum, 45(35). https://doi.org/10.1007/s11738-023-03516-9
  19. Kafle, A., Timilsina, A., Gautam, A., Adhikari, K., Bhattarai, A., & Aryal, N. (2022). Phytoremediation: mechanisms, plant selection and enhancement by natural and synthetic agents. Environmental Advances, 8, 100203. https://doi.org/10.1016/j.envadv.2022.100203
  20. Kumar, A., Tripti, Voropaeva, O., Maleva, M., Panikovskaya, K., Borisova, G., Rajkumar, M., & Bruno, L. B. (2021). Bioaugmentation with copper tolerant endophyte pseudomonas lurida strain EOO26 for improved plant growth and copper phytoremediation by Helianthus Annuus. Chemosphere, 266, 128983. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.128983
  21. Ma, Y., Prasad, M. N. V., Rajkumar, M., & Freitas, H. (2011). Plant growth promoting rhizobacteria and endophytes accelerate phytoremediation of metalliferous soils. Biotechnology Advances, 29(2), 248-258. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2010.12.001
  22. Medel, A., Ramos, S., Avelar, F. J., Godínez, L. A., & Rodríguez, F. (2008). Caracterización de jales mineros y evaluación de su peligrosidad con base en su potencial de lixiviación. Conciencia Tecnológica, 35, 32-35. https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/6487519.pdf
  23. Mendoza-Hernández J. C., Perea-Vélez, Y. S., Arriola-Morales, J., Martínez-Simón, S. M., & Pérez-Osorio, G. (2016). Assessing the effects of heavy metals in ACC deaminase and IAA production on plant growth-promoting bacteria. Microbiological Research, 188–189, 53-61. https://doi.org/10.1016/j.micres.2016.05.001
  24. Mendoza-Hernández, J. C., Arriola-Morales, J., Castillo-Morales, M., Santamaría-Juárez, J. D., & Urbina-Trinidad, P. A. (2023). Análisis del efecto de las bacterias promotoras de crecimiento vegetal en la redistribución de elementos potencialmente tóxicos en jales de minas. Acta Universitaria, 33, e3799. https://doi.org/10.15174/au.2023.3799
  25. Moreno, A., García, V., Reyes, J. L., Vásquez, J., & Cano, P. (2018). Rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal: una alternativa de biofertilización para la agricultura sustentable. Revista Colombiana de Biotecnología, 20(1), 68-83. https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v20n1.73707
  26. Munive, R., Loli, O., Azabache, A., & Gamarra, G. (2018). Fitorremediación con Maíz (Zea mays L.) y compost de Stevia en suelos degradados por contaminación con metales pesados. Scientia Agropecuaria, 9(4), 551-560. https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2018.04.11
  27. Núñez, R. A., Meas, Y., Ortega, R., & Olguín, E. J. (2004). Fitorremediación: fundamentos y aplicaciones. Academia Mexicana de Ciencias, 55(3), 000414007. https://www.revistaciencia.amc.edu.mx/images/revista/55_3/Fitorremediacion.pdf
  28. Olguín, E. J., & Sánchez-Galván, G. (2012). Heavy metal removal in phytofiltration and phycoremediation: the need to differentiate between bioadsorption and bioaccumulation. New Biotechnology, 30(1), 3-8. https://doi.org/10.1016/j.nbt.2012.05.020
  29. Rathi, M. (2021). Brevundimonas diminuta MYS6 associated Helianthus annuus L. for enhanced copper phytoremediation. Chemosphere, 263, 128195. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.128195
  30. Rizwan, M., Ali, S., Rizvi, H., Rinklebe, J., Tsang, D. C. W., Meers, E., Ok, Y. S., & Ishaque, W. (2016). Phytomanagement of heavy metals in contaminated soils using sunflower: a review. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 46(18), 1498-1528. https://doi.org/10.1080/10643389.2016.1248199
  31. Rodríguez-Sahagún, A., Velasco-Jiménez, A., Castellanos-Hernández, O., Acevedo-Hernández, G., & Aarland, R. C. (2020). Bacterias rizosféricas con beneficios potenciales en la agricultura. Terra Latinoamericana, 38(2), 333-345. https://doi.org/10.28940/terra.v38i2.470
  32. Sharma, P., Pandey, A. K., Udayan, A., & Kumar, S. (2021). Role of microbial community and metal-binding proteins in phytoremediation of heavy metals from industrial wastewater. Bioresource Technology, 326, 124750. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.124750
  33. Sharma, P., Tripathi, S., & Chandra, R. (2020). Phytoremediation potential of heavy metal accumulator plants for waste management in the pulp and paper industry. Heliyon, 6(7), e04559. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e04559
  34. Sidhu, G. P. S., Bali, A. S., Singh, H. P., Batish, D. R., & Kohli, R. K. (2018). Phytoremediation of lead by a wild, non-edible Pb accumulator Coronopus didymus (L.) brassicaceae. International Journal of Phytoremediation, 20(5), 483-489. https://doi.org/10.1080/15226514.2017.1374331
  35. Sorooshian, S. (2025). Exploration of socio-environmental solutions in the mining industry in comparison to other industries: a data-driven unveiling perceptions. Resources Policy, 104, 105594. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2025.105594
  36. Soto, M. F., & Olvera-Balderas, D. (2019). Elementos potencialmente tóxicos (Cd, Hg, Pb y Zn) en suelos impactados por planta recicladora de plomo (zacatecas, México), a una década de parar operaciones. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 35(3), 651-669. https://doi.org/10.20937/rica.2019.35.03.11
  37. Tabelin, C., Sasaki, A., Igarashi, T., Tomiyama, S., Villacorte-Tabelin, M., Ito, M., & Hiroyoshi, N. (2019). Prediction of acid mine drainage formation and zinc migration in the Tailings dam of a closed mine, and possible countermeasures. MATEC Web of Conferences, 268, 06003. https://doi.org/10.1051/matecconf/201926806003
  38. Tarekegn, M. M., Salilih, F. Z., & Ishetu, A. I. (2020). Microbes used as a tool for bioremediation of heavy metal from the environment. Cogent Food & Agriculture, 6(1), 1783174. https://doi.org/10.1080/23311932.2020.1783174
  39. Ullah, I., Mateen, A., Ahmad, M. A., Munir, I., Iqbal, A., Alghamdi, K. M. S., Al-Solami, H. M., & Siddiqui, M. F. (2022). Heavy metal ATPase genes (HMAs) expression induced by endophytic bacteria, “AI001, and AI002” mediate cadmium translocation and phytoremediation. Environmental Pollution, 293, 118508. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.118508
  40. Vejan, P., Abdullah, R., Khadiran, T., Ismail, S., & Boyce, A. N. (2016). Role of plant growth promoting rhizobacteria in agricultural sustainability—A review. Molecules, 21(5), 573. https://doi.org/10.3390/molecules21050573
  41. Wani, I. A., Mehraj, S., Ali, M. T., Hassan, A., Wani, S. A., Hussain, S., & Bisati, I. A. (2017). Effect of inorganic and organic fertilisers on yield and soil nutrient status of walnut orchard. International Journal of Plant & Soil Science, 16(2), 1–13. https://doi.org/10.9734/IJPSS/2017/32310
  42. Waseem, M., Khilji, S. A., Tariq, S., Jamal, A., Alomrani, S. O., & Javed, T. (2024). Phytoremediation of heavy metals from industrially contaminated soil using sunflower (Helianthus annus L.) by inoculation of two indigenous bacteria. Plant Stress, 11, 100297. https://doi.org/10.1016/j.stress.2023.100297
  43. Yoon, J., Cao, X., Zhou, Q., & Ma, L. Q. (2006). Accumulation of Pb, Cu, and Zn in native plants growing on a contaminated Florida site. Science of the Total Environment, 368(2-3), 456-464. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2006.01.016
  44. Zhao, X., Joo, J. C., Du, D., Li, G., & Kim, J. Y. (2023). Modelling heavy-metal phytoextraction capacities of Helianthus annuus L. and Brassica napus L. Chemosphere, 337, 139341. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.139341
  45. Zhong, J., Liu, Y., Chen, X., Ye, Z., Li, Y., & Li, W. (2024). The impact of acid rain on cadmium phytoremediation in sunflower (Helianthus annuus L.). Environmental Pollution, 340, 122778. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2023.122778