'Comer' petróleo, regenerar suelos, combatir enfermedades provocadas por mosquitos, desintegrar el glifosato y extraer oro sin contaminar el medio ambiente. Estos son cinco de los beneficios que un grupo de científicos de la Universidad de los Andes han descubierto en la bacteria Lysinibacillus sphaericus tras 30 años de investigación.
Las bacterias son la forma de vida más antigua que se conoce. Se dice que un ser humano puede tener más millones de bacterias que células en su cuerpo y, además, que fue gracias a una de ellas que se originó la vida en la tierra hace miles de millones de años.
La cantidad y variedad de microorganismos hacen que quienes se dedican a la microbiología descubran un universo entero cada vez que se sientan frente a un microscopio.
Tal es el caso de Jenny Dussan Garzón, directora del Centro de Investigaciones Microbiológicas de la Universidad de los Andes (CIMIC), quien lleva más de 30 años en el estudio de microorganismos, especialmente de la bacteria Lysinibacillus sphaericus, en la que ella y su grupo de investigación han encontrado múltiples beneficios claves para resolver problemáticas que aquejan al país desde hace tiempo.
“Siempre reitero que existe un estigma muy grande hacia las bacterias porque todo el mundo cree que son malas. Claro que hay muchas patógenas, pero esta que estudiamos en el Centro, por ejemplo, podría ser utilizada incluso en planes de salud pública para controlar mosquitos transmisores de enfermedades como el dengue”, comenta la doctora en biología molecular de microorganismos.
En América, según la Organización Panamericana de la Salud, los casos de dengue superaron los 1,6 millones solo durante los primeros 5 meses del 2020.
“La OMS comenzó a enviar un producto de Texas cuyas bacterias fueron aisladas en África de dos sitios donde había agua estancada en pozos y las larvas estaban muertas. Al estudiarlas se dieron cuenta que las muertas eran las que tenían un tipo de microrganismo específico: ´Bacillus sphaericus´”. Es decir, la bacteria tenía la capacidad de matar transmisores de enfermedades tropicales en estadio de larvas a través de una toxina que se activa en pH alcalino que tienen las larvas. En los humanos la bacteria es inocua porque nuestro pH es ácido.
Jenny comenta que el potencial de la bacteria en este campo sería mayor si el gobierno, por ejemplo, creara una planta de producción industrial de Lysinibacillus y luego distribuyera la bacteria en zonas donde existe mayor riesgo de enfermedades transmitidas por vectores (dengue, Zika o Malaria) como la Costa Caribe o el Pacífico. En Barranquilla, durante lo corrido del 2022, se han reportado más de 1.200 casos de dengue.
Con la bacteria se podría extraer oro de manera ecoamigable
En 2006, un grupo de investigadores alemanes encontró esta bacteria en un yacimiento de Uranio. Cuando la empezaron a chequear por un microscopio electrónico , notaron que esa misma bacteria tenía en la parte externa unas estructuras como ‘huecos’, conocidos como nanocluster que acumulaban metales dentro.
“Lo que hicieron fue extraer el uranio, hierro y otros minerales de estos nanoclusters. En 2008, uno de mis estudiantes me mostró esa investigación y comenzamos a buscar si teníamos un ejemplar aquí en Colombia para estudiarla y ver si contaba con esa misma estructura de nannoclusters o ´huecos´. Al ponerle hierro, plomo, mercurio y oro… nos dimos cuenta (observando en un microscopio electrónico de barrido) que sí los acumulaba en estructuras nanoclusters específicos, conocidos hoy por hoy como una proteína especial llamada CapaS”, comenta.
Con el hallazgo, la bacteria dejó de llamarse Bacillus sphaericus y comenzó a llamarse Lysinibacillus sphaericus.
Es decir, el hallazgo permitió determinar que la bacteria también podría ayudar a extraer oro ecoamigable sin agregar mercurio y contaminar los ríos. Recordemos que actualmente lo que se hace es agregar el mercurio para que se adhiera al oro y forme una amalgama que facilita la separación del metal con el material, proceso con altos niveles de contaminación.
Según la Asociación Colombiana de Minería (ACM), entre el 70% y el 80% de oro exportado sería producido por la minería ilegal. Además, en 2021 el 52 % de las explotaciones de oro de aluvión (más de 50 mil hectáreas), se hacían en zonas con restricción para la minería, sobre todo áreas naturales protegidas. La bacteria podría ayudar a mitigar la contaminación que se produce en esos espacios durante la extracción.
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Biorremediación: la bacteria también puede 'comer' petróleo
Durante el estudio del genoma de la bacteria, los científicos encontraron que tenía rutas metabólicas para degradar hidrocarburos. Jenny Dussán realizó pruebas piloto en proyectos de unión academia-industria. Fue así como el CIMIC de la Universidad de los Andes comenzó a llevar a los campos licenciados de algunas empresas petroleras la bacteria producida en el laboratorio y, a su vez, a probar la aplicabilidad en campo.
Entonces notaron que a los 45 días los sitios, antes llenos de lodo aceitosos provenientes de las actividades de la industria petrolera, pasaban a tener flora y fauna nuevamente. Incluso crecían árboles que antes no estaban en la zona.
“En el desastre del Exxon Valdez en Alaska también pasó lo mismo. Cuando llegaron tres meses después del derrame de petróleo había un sitio recuperado sin intervención. Las muestras arrojaron que muchos microorganismos habían metabolizado ese crudo”, comenta la doctora quien explica que la bacteria permite una biorremediación, es decir, remediar un ambiente impactado con algo vivo.
Dussan también comenta que hicieron estudios donde se agregó la bacteria a ciertas plantas y, con el tiempo, notaron que las diferencias en altura y frondosidad eran muy evidentes. A eso se le conoce como fitorremediación. “Cuando la bacteria acaba de consumir los hidrocarburos o de capturar metales, comienza a fertilizar los suelos. Es increíble”, agrega la microbióloga de la Universidad de los Andes.
Degradación de glifosato
La profesora Dussán explica que el glifosato está formado por dos moléculas: glicina y fósforo, de ahí el nombre. La bacteria posee ruta metabólica conocida como ´la ruta de la Sarcosina´, donde por medio de la enzima C-P liasa lo que hace es romper el enlace entre la glicina y el fosforo.
“La glicina es un aminoácido que requiere cualquier organismo para el metabolismo, las plantas lo que lo capturan y lo utilizan. Por otra parte, el fósforo queda disponible en el suelo, y como es un elementos usado como fertilizante y ausente en muchos suelos del país, también queda ahí disponible. Lo que hace esta bacteria es degradar el glifosato por una la ruta ecoamigable, mostrándose, así, como una solución para mitigar los impactos que deja el uso del glifosato cuando se implementa a gran escala y en concentraciones altas.
Según Jenny Dussán, hay protocolos muy fáciles para comenzar a implementar estos microorganismos en diferentes ámbitos. En el sector agrícola, por ejemplo, podría representar una disminución en los costos de importación de fertilizantes. También representa una oportunidad para que la academia y las industrias trabajen de la mano en proyectos que mitiguen los impactos que pueden tener en el medio ambiente.
«Uno de mis estudiantes que está en Canadá me comentó una vez que cuando llegaba a hablar de biorremediación la receptividad era muy alta, pero aquí en Colombia aún hay mucho recelo. Hay que cambiar el chip que todos los microorganismos son malos y darle la oportunidad a la microbiología ambiental para que participe en la resolución de problemáticas que aquejan al país hace tiempo. La academia quiere aportar, es cuestión de que el gobierno y la ciudadanía se muestre receptiva», concluye la docente.