El secreto del plástico ecológico está en Bolivia

La bacteria habita en los llamados "ojos de agua" del salar de Uyuni, en Bolivia.

Una bacteria de Bolivia especialmente prolífica en la generación de polímeros podría ser clave en la fabricación plásticos biodegradables y no tóxicos para el organismo humano.

El bacilo, de una cepa hasta ahora desconocida, fue bautizado como Bacillus megaterium uyuni S29 y la descubrieron en uno de los llamados "ojos de agua" del salar de Uyuni, en el sur del país.

La bacteria boliviana demostró ser muy productiva, capaz de generar un polímero de propiedades térmicas que lo hacen más fácilmente procesable que el producido por otras bacterias, y que podría ser muy útil en la fabricación de, por ejemplo, materiales de embalaje alimentario o bolsas de basura.

¿Plástico y bacterias?

Hace tiempo que la ciencia investiga el uso de microorganismos para generar polímeros, compuestos químicos a partir de los cuales se pueden elaborar plásticos.

Pero a diferencia de los polímeros que se sintentizan químicamente, los que resultan de microorganismos permiten fabricar plásticos naturales, biodegradables y biocompatibles. Y de hecho, ya algunos de estos materiales se utilizan en la industria farmacéutica y cosmética.

Aunque la industria todavía sigue decantándose por el uso de procedimientos químicos, empleando esencialmente derivados del petróleo, para la elaboración de estos materiales al ser los procedimientos con bacteriastodavía muy costosos.

Sin embargo, la investigadora Marisol Marqués, doctora en Ciencias Biológicas de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), confía en que en un futuro próximo la bacteria boliviana pueda dar buenos frutos.

Bacterias y polímeros

"Es conocido que hay bacterias que en condiciones extremas, tanto de temperatura, de presión o concentración de sal, pueden sintetizar cantidades importantes de polímeros de reserva, como por ejemplo el conocido como poli-beta-hidroxibutirato (PHB)", explicó la científica.

La bacteria es capaz de producir grandes cantidades de polímeros cuando se la somete a gran estrés.

La bacteria boliviana pertenece a este último caso al habitar en un entorno con altas concentraciones de sal. Tras ser cultivada en el laboratorio en un estudio preliminar, demostró poder generar grandes cantidades de PHB, que los investigadores aprovecharon para producir micro y nanoesfereas con antibióticos en su interior.

Este tipo de bacterias acumula el poliéster PHB, tal y como nosotros acumulamos glucosa, para dotarse de energía en el momento que la necesiten. Para optimizar la producción, lo que hicieron los científicos fue disminuir la concentración de nitrógeno en el cultivo, para que así la bacteria reaccionara acumulando más PHB.

Este procedimiento lo llevaron a cabo en conjunto científicos de la UPCy de la Universidad Técnica de Graz (Austria), que lograron así que las bacterias generaran la mayor cantidad de PHB del género Bacillus que se conoce hasta el momento.

Optimizar resultados

A pesar de los buenos resultados, Marqués afirma que este sistema para producir plásticos biodegradables y biocompatibles es poco competitivo económicamente frente a los procedimientos químicos.

Pero ahora el equipo de la UPC planea seguir investigando y optimizar así la producción del polímero utilizando esta bacteria, así como estudiar varias aplicaciones, entre ellas la generación de plásticos para bolsas de basura, embalajes o sistemas para eliminar el salitre.

Los trabajos sobre la bacteria boliviana fueron publicados en las revistas científicas Food Technology Biotechnology y Journal of Applied Microbiology.

Fuente: BBC

Hallan más de 3.500 formas de vida en un lago subterráneo de la Antártida

Un científico en labase del lago Vostok en la Antártida. (Reuters)

Un equipo internacional de científicos ha hallado más de 3.500 formas de vida en el lago Vostok, una reserva de agua subterránea de la Antártida que ha estado aislada de la atmósfera terrestre durante 15 millones de años. Los expertos han indicado que este descubrimiento revela la existencia de un complejo ecosistema en la zona, "más allá de lo que se podría haber esperado".

"Los límites de lo que es habitable y lo que no están cambiando", ha señalado el autor principal del trabajo, que ha sido publicado en la revista PLOS ONE, Scott Rogers. "Se ha encontrado una complejidad mucho mayor de lo que nadie había pensado y demuestra la tenacidad de la vida, y cómo los organismos pueden sobrevivir en lugares donde hace un par de docenas de años, se pensaba que no podrían sobrevivir", ha apuntado.

Así, el científico ha indicado que, cuando empezó esta investigación con la perforación de la capa de hielo que cubría el lago (de 4 kilómetros de grosor) los investigadores creían que se trataba de uno de los lugares más hostiles del planeta para albergar formas de vida. De hecho, en un principio Rogers cree que el agua puede haber sido completamente estéril.

La capa de hielo bloquea completamente la luz del sol y crea una enorme presión sobre el líquido. También se encuentra, literalmente, en el lugar más frío de la Tierra: se ha registrado en la zona la temperatura más baja del mundo -89.2ºC.

Pero, después de realizar pruebas de ADN y ARN en el agua fueron detectadas miles de formas de vida microscópicas, entre las que predominan las bacterias.

Especies habituales en los lagos

En cuanto a las especies halladas, Rogers ha indicado que muchos esperaban que si se encontraba cualquier forma de vida en el lago, estarían adaptadas a las duras condiciones ambientales y, tal vez, serían completamente diferentes a las actuales como resultado de haber estado protegidas de la evolución de la vida.

Sin embargo, el científico ha explicado que "muchas de las especies secuenciadas son lo que se espera encontrar en un lago". "La mayoría de los organismos parecen ser acuáticos (de agua dulce), y muchos de ellos son especies que normalmente viven en los sedimentos del océano o un lago", ha indicado.

El equipo de Rogers cree que la normalidad de los organismosdescubiertos se debe al hecho de que se quedaron allí como un"legado" de la Antártida cuando esta tenía un clima templado hace 35 millones de años, en lugar de como resultado de la evolución en el interior del lago.

De hecho, algunos de los organismos que se encuentran en el lago Vostok existen comúnmente en ambientes oceánicos (en los sistemas digestivos de peces y crustáceos), lo que sugiere que Vostok estuvo conectado a un cuerpo más grande de agua salada.

Rogers no excluye la posibilidad de descubrimientos sorprendentes. "Es un proyecto muy difícil y cuanto más se estudia, más se quiere saber. Cada día se está descubriendo algo nuevo y eso lleva a más preguntas por responder", ha concluido.

Fuente: El Mundo

El calentamiento global también puede diezmar a los microbios

Foto: WIKIMEDIA COMMONS

Investigadores de la Universidad del Estado de Arizona, en Estados Unidos, han descubierto por primera vez que la temperatura determina dónde pueden prosperar los microbios claves del suelo, es decir, los microbios que son fundamentales para la formación de costras de tierra vegetal en las tierras áridas.

Estos expertos predicen en un artículo que publica la revista Science que en tan sólo 50 años, el calentamiento globalpuede impulsar algunos de estos microbios fuera de su bastión hacia desiertos más fríos de Estados Unidos, con consecuencias desconocidas para la fertilidad del suelo y la erosión.

Un equipo de investigación internacional liderado por Ferrán García-Pichel, microbiólogo y profesor de la Facultad de Ciencias de la Vida de la ASU, realizó análisis a escala continental de las comunidades microbianas que viven en las cortezas del suelo, recogiendo muestras de corteza desde Oregón a Nuevo México y Utah a Californiay estudiándolas mediante la secuenciación de su ADN microbiano.

Aunque hay miles de especies de microbios en una sola pizca de corteza, dos cianobacterias, bacterias capaces de hacer la fotosíntesis, resultaron ser las más comunes, por lo que sin cianobacterias, no podrían existir otros microbios en la corteza terrestre, ya que cualquier otra especie depende de ellas para su alimentación y la energía. "Queríamos saber qué microbios están en la corteza y si se muestran los patrones de distribución geográfica a escala continental", dijo García-Pichel, también decano de Ciencias Naturales en el Colegio de Artes Liberales y Ciencias de la ASU.

"Para nuestra sorpresa, cuando nos pareció una cianobacteria dominante, encontramos que dos habían dividido ordenadamente el territorio entre ellos mismos. Estamos acostumbrados a pensar que uno, llamado Microcoleus vaginatus, es el más importante y dominante, pero ahora sabemos que Microcoleus steenstrupii, el otro, es igual de importante, sobre todo en los climas más cálidos", añadió.

Aunque que los dos se parecen mucho, M. steenstrupii y M. vaginatus ni siquiera están estrechamente relacionados, pero han evolucionado a parecer iguales, ya que su forma y comportamiento ayudan a estabilizar el suelo y forman costras del suelo, que son cruciales para la salud ecológica de las tierras áridas, ya que protegen el suelo de la erosión y contribuyen a la fertilidad de la tierra mediante la fijación de carbono y nitrógeno en el suelo y por la extracción de otros nutrientes del polvo atrapado.

Después de considerar los datos sobre los tipos de suelo y de la química, la lluvia, el clima y la temperatura, los investigadores utilizaron un modelo matemático que muestra que la temperatura explica mejor la separación geográfica de los dos microbios. Si bien ambos se encuentran en toda la zona estudiada, M. vaginatus domina las costras en los desiertos fríos y M. steenstrupii son más frecuentes en los desiertos del sur.

"Pero esto era sólo una correlación -explicó García-Pichel-. Para probar el papel que juega la temperatura, probamos formas cultivadas de los microbios y confirmamos que realmente ésta marca la diferencia: la temperatura es lo que los mantiene separados. Lo relevante ahora es que la temperatura no es estable debido al calentamiento global". En el suroeste de Estados Unidos, donde se realizó el estudio, los modelos climáticos predicen cerca de un grado de calentamiento por década.

LA CIANOBACTERIA SE MOVERÁ HACIA TIERRAS MÁS FRÍAS

"Mediante el uso de nuestros datos con los modelos climáticos actuales, podemos predecir que en 50 años, la cianobacteria que va mejor en temperaturas más cálidas se moverá hacia el frío de nuestro mapa. M. steenstrupii podía dominar por completo las cortezas en toda nuestra área de estudio para entonces. Desafortunadamente, simplemente no sabemos mucho acerca de este microbio o qué va a pasar con el ecosistema en ausencia de M. vaginatus", añadió García-Pichel.

En caso de que los microbios realicen cambios en su distribución debido a las temperaturas crecientes, los científicos no saben qué efecto tendrá sobre la fertilidad del suelo y la erosión. Estos microbiostienen cientos de millones de años de antigüedad y se pueden encontrar en muchos lugares alrededor del mundo.

García-Pichel cree que el patrón de segregación por temperatura detectado en Estados Unidos es probable que sea similar en todo el mundo, y que no será fácil para M. vaginatus evolucionar con la suficiente rapidez para tolerar temperaturas más altas. Por ello, su equipo pide a los investigadores del clima que incluyan el estudio de los microbios cuando se analiza el calentamiento global.

"Nuestro estudio es relevante más allá de la ecología del desierto. Es un ejemplo de que las distribuciones microbianas y la compartimentación de sus hábitats pueden verse afectados por el cambio global, algo que hemos sabido por mucho tiempo para las plantas y los animales", concluye García-Pichel.

Fuente: Europa Press