Buscan reducir el gasto energético con el uso de bacterias antárticas

Agencia CTyS (Emanuel Pujol) - El doctor Walter Mac Cormack, jefe del grupo de microbiología del Instituto Antártico Argentino (IAA), explicó a la Agencia CTyS que “lo que tienen de interesante estos microorganismos es que, como toda su maquinaria metabólica trabaja a bajas temperaturas, sus enzimas se podrían aplicar en procesos industriales y reemplazar a las que se usan actualmente, que precisan de temperaturas más altas, lo que implica un costo energético significativo”.

La Dirección Nacional del Antártico, la Fundación Leloir, la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA y la empresa Biosidus son los cuatro pilares del consorcio nacional que impulsa este proyecto, que puede significar una revolución en algunas etapas de la producción industrial.

“Actualmente, para producir leche deslactosada se usan enzimas que trabajan a altas temperaturas. Pero si encontráramos una enzima similar en un sicrófilo -una bacteria que opera a bajas temperaturas-, ahorraríamos energía y, además, habría menos riesgo de que se deteriore el producto que se está tratando”, ejemplificó Mac Cormack.

Un descubrimiento de esta envergadura tendría repercusión a escala mundial. Asimismo, otras “enzimas frías” podrían favorecer a más industrias, como la de la panificación, la farmacéutica o a la de procesamiento del cuero.

De esta misión también participan diversos grupos en el exterior, en busca de actividades enzimáticas de interés entre las 300 bacterias que fueron colectadas y cultivadas por investigadores argentinos.

Esta importante colección de microorganismos fue una de las consecuencias del Proyecto Genoma Blanco, que surgió con el objetivo de secuenciar el genoma completo de una nueva especie de bacteria antártica. “Mientras avanzaba la investigación, fuimos identificando a otras bacterias que, finalmente, no fueron seleccionadas para el paso siguiente, pero que fueron conservadas”, relató el experto en microbiología.

“Finalmente, encontramos una nueva bacteria y hace ya tres años concluimos el mapeo de su genoma. Como todo el trabajo de investigación se hizo en Argentina, el comité internacional que regula los nombres científicos de los microorganismos aceptó que se llamara Bizionia argentinensis”, agregó.

Hay cinco especies del género Bizionia conocidas hasta el momento; todas ellas son sicrófilas y cuatro fueron halladas en la Antártida. Pero Bizionia argentinensis es la única especie del género a la cual se le ha hecho el mapeo genético completo, por lo cual se puede estudiar cada uno de sus genes con minuciosidad en el país y especular acerca de la estructura y función de las proteínas codificadas por esos genes.

Las demás bacterias integrantes de la colección comparten la propiedad de poder crecer en condiciones de frío extremo, cercano a los 0º C, por lo que ninguna de ellas es descartada en la búsqueda de enzimas interesantes para diversas etapas de producción industrial.

Los investigadores también imaginan la posibilidad de mejorar estas potenciales enzimas en el laboratorio: “Si se encontrara, por ejemplo, una bacteria que degradara la lactosa de manera eficiente y a baja temperatura, se puede buscar mutar la secuencia de ADN responsable de esa actividad, para obtener una bacteria aun más interesante y eficiente de lo que fuera naturalmente”, explicó el jefe del grupo de microbiología del IAA.

Bacterias antárticas para prevenir y biorremediar
Otra de las líneas de investigación desarrolladas en el grupo de Microbiología del IAA consiste en el aprovechamiento de las bacterias para limpiar los suelos afectados por hidrocarburos en zonas frías, como por ejemplo la Antártida.

“Nuestro país está entre los que más desarrollo generan en este área de estudio. Canadá, EE.UU. y algunos de los países nórdicos de Europa, por su ubicación geográfica y sus problemas en relación a la contaminación ambiental y al cambio climático, están a la cabecera, pero Argentina puede ubicarse entre los diez que marchan en punta”, analizó Mac Cormack.

Hay dos estrategias para reducir la contaminación en los suelos antárticos. El doctor Lucas Ruberto, quien se especializa en las tareas de biorremediación, mencionó que en los sectores afectados por la presencia humana, como lo son las zonas de las bases en donde se almacena o utilizan combustibles, lo aconsejable es aplicar una estrategia de bioestimulación.

“En una de las últimas campañas, se removió suelo ubicado en las inmediaciones de los tanques de combustible y se dispuso en parcelas de un metro cuadrado, a las cuales se les agregó nutrientes -especialmente fuentes de fósforo y de nitrógeno-, controlando además su nivel de humedad y grado de aireación. De esa manera, se trató de potenciar la presencia y la actividad de las bacterias antárticas que naturalmente están allí y degradan los hidrocarburos por haberse adaptado a esa situación crónica”, explicó.

La bioestimulación es un método relativamente sencillo que permite reducir hasta el 80 por ciento de los hidrocarburos, en solo 60 días, que es el tiempo disponible en el verano antártico para realizar este tipo de procesos. Ahora, el grupo de microbiología del IAA está estudiando en el laboratorio cómo reducir el 20 por ciento restante y, para ello, analizan combinar la bioestimulación con otra técnica nominada bioaumento.

Mac Cormack señaló que “el bioaumento consiste en la multiplicación de las bacterias en el laboratorio, en recipientes denominados reactores, para aplicarlas en el suelo”.

“Se realizó un análisis estadístico a fin de evaluar la eficiencia de la estrategia de bioestimulación combinada con el bioaumento utilizando distintos consorcios de microorganismos antárticos”, agregó Ruberto.

Por otra parte, el bioaumento sería la técnica más adecuada para revertir la contaminación ante un derrame agudo de crudo o sus derivados. Mac Cormack observó que “ante un accidente de estas características, la primera acción es la remoción física del grueso de la masa del hidrocarburo, pero queda un remanente importante y es entonces cuando se plantea intervenir con bioaumento”.

Las investigaciones en biorremediación y muchas otras líneas científicas que centran su estudio en la Antártida podrán avanzar con mayor agilidad cuando quede habilitado el nuevo laboratorio en la base argentina Jubany, situada en una de las islas Shetland del Sur. Allí, entre otras actividades, podrán cultivarse las bacterias en reactores de entre 2 y 10 litros, para luego ser almacenadas en bidones adecuadamente acondicionados y ser aplicadas al suelo en el momento que sea requerido.

Puesto que el Tratado Antártico declara que dicha región está dedicada a la Ciencia y a la Paz, las investigaciones que un país realice allí son determinantes para que legitime su presencia en el territorio; en este sentido, Argentina figura actualmente en el puesto 11 entre los países que más trabajos publicaron sobre la Antártida, a partir del gran aporte del IAA, la UBA y el CONICET.