Las bacterias halófilas en la biotecnología

La biotecnología es el uso de organismos vivos para fines industriales o comerciales. El interés en el estudio de estos microorganismos se centra en aprovecharlos en procesos biotecnológicos como productores de biomoléculas que tengan alguna aplicación en salud humana o en la industria. Actualmente se buscan nuevas moléculas que puedan ser estables y activas en matrices con elevada salinidad, se plantea la hipótesis de que las biomoléculas aisladas de microorganismos halófilos podrán funcionar en estos sistemas extremos.

En comparación con otros grupos de extremófilos, y especialmente los procariotas termófilos y alcalófilos que se utilizan ampliamente para la producción de enzimas valiosas, los microorganismos halófilos extremos y moderados son en cierta medida un grupo descuidado cuando se considera el número de sus aplicaciones biotecnológicas

Estas bacterias son fáciles de cultivar y presentan escasos requerimientos nutricionales; su tolerancia a elevadas concentraciones salinas reduce al mínimo los riesgos de contaminaciones en el laboratorio, lo que permitiría su explotación como fábricas celulares alternativas a Escherichia coli, para la producción de proteínas recombinantes. Son útiles en la producción de enzimas, polímeros, solutos compatibles y en la biodegradación de residuos, así como en la producción de alimentos fermentados.

Ante la degradación química del suelo surgen propuestas en el marco de la biotecnología, como el uso de microorganismos con potencial para la recuperación de áreas degradadas por el aumento de sales. Este estudio propone la evaluación de bacterias halófilas aisladas de ambientes salinos en Colombia con potencial para la disminución de la conductividad eléctrica del suelo.

El interés en el estudio de estos microorganismos se centra en aprovecharlos en procesos biotecnológicos como productores de biomoléculas que tengan alguna aplicación en salud humana o en la industria. Actualmente se buscan nuevas moléculas que puedan ser estables y activas en matrices con elevada salinidad, se plantea la hipótesis de que las biomoléculas aisladas de microorganismos halófilos podrán funcionar en estos sistemas extremos.

Otras moléculas de interés son los Biosurfactantes, compuestos que presentan en su estructura una parte hidrofóbica y otra hidrofílica, esta característica les confiere la propiedad de formar emulsiones y pueden aplicarse en la industria del petróleo, en biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos o plaguicidas, entre otras aplicaciones

Inóculo de bacterias: Considerando 2 muestras recolectadas de del suelo, una de la región de Manaure y otra de la región de Sáchica ubicadas en colombia. Se realizaron siembras de las cepas seleccionadas en agar nutritivo con 6 % de NaCl para inhibir el crecimiento de contaminantes y se incubaron durante 24 h a 37 °C. A partir de estos crecimientos, se prepararon pre-inóculos recolectando el contenido de las cajas de Petri con las bacterias en 10 μl de solución salina, los cuales fueron diluidos posteriormente hasta conseguir una concentración de 106 UFC/ml.

Resultados: Se obtuvieron 18 cepas bacterianas a partir de las muestras de suelo del municipio de Manaure y 20 cepas bacterianas de las muestras de suelo del municipio de Sáchica. De estas, se seleccionaron 6 con base en el crecimiento que presentaron en agar nutritivo modificado con diferentes concentraciones de NaCl (3, 6, 9 y 12 %): el crecimiento fue abundante para las 6 cepas en menos de 24 horas a 37 °C.

POTENCIAL APLICADO DE LOS HALÓFILOS

Al igual que otros microorganismos, los halófilos son considerados como una fuente potencial de productos de interés aplicado en diversos sectores de las industrias: Alimentaria, Farmacéutica, Cosmética, Química, etc.

Por otra parte, como resultado de los procesos de haloadaptación y de protección frente al estrés provocado por diversos factores característicos de los ambientes hipersalinos (elevada concentración salina, alta radiación solar, cambios extremos de temperatura, etc), los halófilos han desarrollado una serie de características únicas que suponen toda una amplia gama de productos nuevos con propiedades especiales.

Adicionalmente, los halófilos extremos son mayoritariamente arqueas, que también a su vez poseen unas cualidades exclusivas y otras compartidas con los otros dominios, por lo que podemos encontrar enzimas, inhibidores, etc que proceden de arqueas pero que presentan actividad sobre eucariotas o bacterias. Con todo, algunas de las aplicaciones que podemos destacar son:

• Biodegradación de Residuos: Las bacterias halófilas moderadas han alcanzado recientemente un gran interés en el campo de la degradación de los residuos tóxicos. Constituyen una importante alternativa a los tratamientos microbiológicos convencionales en aquellos casos en los que éstos sean ineficaces, como son los procesos industriales que generan aguas residuales hipersalinas. Esto sucede, por ejemplo, en la producción de diversas sustancias químicas como los pesticidas, determinados productos farmacéuticos y herbicidas, y los procesos de extracción de petróleo y gas.

• Bacteriorrodopsina: Debido a sus propiedades fotocrómicas, se perfila como un pigmento con gran futuro en aplicaciones muy diverso como material para elaboración de memorias ópticas, almacenamiento y procesado de información, holografía, moduladores espaciales de luz, etc.

• Solutos compatibles orgánicos: estabilizadores de biomoléculas y células, antagonistas de sales, agentes protectores de estrés, ele.

• Biopolímeros

a. Exopolisacáridos: espesantes, emulgentes y gelificantes.

b. Liposomas: transporte de compuestos en medicina y cosmética.

c. Ácido poli-g-D-glutámico (PGA): humectante, espesaJ.lte, etc.

d. PolihidroxiaIcanoatos: prótesis, plásticos biodegradables, etc.

• Enzimas

a. Hidrolasas: Enzilnas como b-galactosidasas, a-arnilasas, serina proteasas, etc pueden ser de utilidad en la obtención de ciertos productos en industrias farmacéuticas, químicas, ele.

b. Isomerasas: para el modelamiento, estabilización, desnaturalización y renaturalización de proteínas.

• Halocinas como el PlNHE: protector en el infarto de miocardio (entre otros usos).

• Vesículas de gas: separación, presentación de antígenos y desarrollo de vacunas.

• Pigmentos carotenoides: como el b-caroteno, que es un precursor de la vitamina A y es un aditivo de gran importancia como complementos y colorantes de alimentos, en productos cosméticos, como componentes de fármacos, etc.

• Ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga (PUFA): como complementos en dietas para contrarrestar deficiencias en ácidos grasos esenciales.

Recuperada de http://blog.tiching.com/la-biotecnologia-en-el-aula/