Una bacteria produce "lavavajillas orgánico" para degradar el petróleo
Un estudio ha esclarecido el mecanismo por el que esta criatura marina produce el detergente
La bacteria marina Alcanivorax borkumensis se alimenta de petróleo, multiplicándose rápidamente tras los vertidos y acelerando, en muchos casos, la eliminación de la contaminación. Para ello produce un "líquido lavavajillas orgánico" que utiliza para adherirse a las gotas de petróleo. Investigadores de la Universidad de Bonn, la Universidad RWTH de Aquisgrán, la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf y el centro de investigación Forschungszentrum Jülich han descubierto ahora el mecanismo por el que se sintetiza este "líquido lavavajillas orgánico". Los resultados de la investigación, publicados en la prestigiosa revista internacional Nature Chemical Biology, podrían permitir la cría de cepas más eficaces de bacterias que degradan el petróleo.
Traducido vagamente al español, el nombre latino de la bacteria es "comedores de alcanos de Borkum". De hecho, el nombre lo dice todo, ya que los alcanos son cadenas de hidrocarburos que existen en el petróleo en grandes cantidades. A. borkumensis se alimenta de cadenas ricas en energía que se producen de forma natural en el mar y de cadenas que no se producen de forma natural, como las que se dispersan en los vertidos de petróleo. En muchos casos, las bacterias se multiplican rápidamente, acelerando así el proceso de limpieza de la contaminación.
El petróleo y el agua no se mezclan
Como es bien sabido que el petróleo y el agua no se mezclan, para poder comer su alimento favorito, la microscópica criatura marina necesita una ayuda química. Se lo fabrica ella misma, produciendo una especie de líquido lavavajillas natural. Este "detergente" es un compuesto formado por el aminoácido glicina y un compuesto de azúcar y ácido graso. "Las moléculas tienen una parte hidrosoluble y otra liposoluble", explica el profesor Peter Dörmann, bioquímico del instituto IMBIO (Instituto de Fisiología Molecular y Biotecnología de las Plantas) de la Universidad de Bonn. "Las bacterias se asientan en la superficie de las gotas de aceite, donde forman una biopelícula".
El mecanismo por el que el comedor de alcanos sintetiza este detergente no se comprendía hasta que un grupo de trabajo dirigido por el profesor Karl-Erich Jaeger, del Forschungszentrum Jülich y la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf, estudió intensamente el genoma de la bacteria. "En nuestra investigación identificamos un grupo de genes que creíamos que podía desempeñar un papel en la producción de la molécula", relata el profesor Jaeger. Y efectivamente, cuando los genes de este grupo estaban "desactivados", las bacterias veían mermada su capacidad para adherirse a las gotas de aceite. "Como resultado, absorbían menos petróleo y crecían mucho más despacio", explica el profesor Lars Blank, de la Universidad RWTH de Aquisgrán.
Posibles aplicaciones biotecnológicas
Un estudiante de doctorado del profesor Dörmann, Jiaxin Cui, consiguió finalmente elaborar la vía sintética por la que A. borkumensis produce el detergente. Tres enzimas intervienen en este proceso, en el que la molécula se ensambla paso a paso. Los tres genes contienen las instrucciones para construir estos biocatalizadores, sin los cuales el proceso de unión no puede llevarse a cabo de forma eficiente. "Transferimos con éxito los genes implicados a una bacteria diferente, que entonces produjo también el detergente", explica Cui.
Bacterias como la A. borkumensis son importantes para degradar la contaminación por petróleo, por lo que estos hallazgos son de gran interés, ya que posiblemente conduzcan al desarrollo de cepas nuevas y más eficaces. "Este detergente natural podría tener también aplicaciones biotecnológicas, como para la producción microbiana de compuestos químicos clave a partir de hidrocarburos", dice Dörmann, que es miembro del Área de Investigación Transdisciplinar (TRA) "Futuros Sostenibles" de la Universidad de Bonn.
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Publicación original
Jiaxin Cui, Maximilian Fassl, Vaisnavi Vasanthakumaran, Maya Marita Dierig, Georg Hölzl, Tobias Karmainski, Till Tiso, Sonja Kubicki, Stephan Thies, Lars M. Blank, Karl-Erich Jaeger, Peter Dörmann; "Biosurfactant biosynthesis by Alcanivorax borkumensis and its role in oil biodegradation"; Nature Chemical Biology, 2025-5-9
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