Una bacteria produce un ‘detergente orgánico’ para degradar el petróleo

Un equipo de investigadores ha descubierto el mecanismo por el que la bacteria Alcanivorax borkumensis sintetiza una especie de detergente líquido que utiliza para degradar el petróleo, lo que podría ser de gran interés para desarrollar sistemas que ayuden a limpiar los vertidos.

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 «detergente líquido 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, todos ellos en Alemania, han descubierto ahora el mecanismo por el que se sintetiza este «detergente 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.

Como es bien sabido, el petróleo y el agua no se mezclan, por lo que para poder comer su alimento favorito, la microscópica criatura marina necesita una ayuda química. Y se la fabrica ella misma, produciendo una especie de detergente líquido 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 petróleo, donde forman una biopelícula».

El mecanismo por el que esta comedora 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 eficazmente.

«Transferimos con éxito los genes implicados a una bacteria diferente, que luego 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, miembro también del Área de Investigación Transdisciplinar (TRA) “Futuros Sostenibles” de la Universidad de Bonn.