Laguna en Yellowstone donde es posible encontrar organismos extremófilos. Fuente: http://bit.ly/2q9zUfQ
Los organismos extremófilos son aquellos que se desarrollan en ambientes extremos, etimológicamente, «los amantes de lo extremo». Cuando hablamos de ambientes extremos, estamos usando un término relativo, es decir, necesitamos un patrón con el que comparar. Las condiciones consideradas normales son aquellas en las que habitan la mayoría de los seres vivos. Los factores que se analizan son la temperatura, la salinidad del agua, su pH, su disponibilidad, la presión atmosférica, entre otros. Los organismos extremófilos consideran normales las condiciones que para nosotros son extremas, pero para ellos no suponen algo inusual. Las fumarolas submarinas, lagunas de alta salinidad o extrema acidez o basicidad y las zonas de altas o bajas temperaturas, son ejemplos de ambientes donde suelen encontrarse estos seres tan peculiares.
El descubrimiento de estos organismos ha supuesto una revolución en sectores como la ingeniería genética, la minería o la industria alimenticia. A continuación, daré algunos ejemplos de las aplicaciones que tienen actualmente estos organismos o sus metabolitos.
Thermophilus aquaticus es una bacteria termófila descubierta en un manantial del Parque Nacional de Yellowstone en 1969 por Thomas Brock. Esta bacteria es capaz de vivir a temperaturas comprendidas entre 50 y 80 °C por lo que sus enzimas deben trabajar, sin desnaturalizarse, a altas temperaturas. Este descubrimiento revolucionó la ingeniería genética ya que permitió desarrollar la técnica de la PCR (Polimerase Chain Reaction). Kary Mullis ganó el Premio Nobel de Química en 1993 por su trabajo en esta tecnología. Disciplinas como la investigación biológica, el diagnóstico médico y la investigación forense se han visto altamente beneficiadas con el desarrollo de esta técnica.
La biominería es el uso de microorganismos en diferentes aspectos de la explotación de los minerales, abarcando desde la concentración de las especies de interés (a través de la bioflotación), la recuperación de los elementos presentes en ellas (biolixiviación y biooxidación), hasta su acción en tareas de remediación ambiental. La bioextracción de metales es posible gracias a que estos organismos disuelven las rocas o minerales y los solubilizan. Los microorganismos realizan esta tarea como parte de sus procesos metabólicos, simplemente alimentándose de los minerales (son quimiolitoautotróficas o quimioautótrofos). El metal se recupera utilizando electrodos de acero sobre los que, por un proceso electroquímico, se depositan los metales de interés. La primera bacteria identificada con estas características fue Acidithiobacillus ferrooxidans. Otros ejemplos de organismos usados en minería son Acidithiobacillus thiooxidans, Acidithiobacillus caldos y Leptospirillum ferrooxidans.
Los halófilos, organismos que viven en ambientes de alta salinidad, tienen aplicación en la industria del petróleo. Sus extremoenzimas podrían ser útiles para aumentar la cantidad de crudo extraído en los yacimientos petroleros. Los canales que se crean para extraerlo, se llenan de una mezcla viscosa de arena y goma guar. Para permitir la salida del petróleo, esta goma debe ser eliminada por lo que los halófilos podrían contribuir en su degradación, reduciendo costes y aumentando el rendimiento de extracción.
Otro ejemplo son los psicrófilos, organismos que son capaces de desarrollarse a temperaturas entre los 0 y 5 °C. Estos seres han despertado la atención de las industrias que necesitan enzimas que operen a temperaturas propias de sistemas de refrigeración (procesado de alimentos, fabricantes de perfumes y fragancias, detergentes para lavado en frío…).
Los acidófilos son organismos capaces de vivir en medios con pH muy bajo. Un ejemplo es Lactobacillus acidophilus, presente de forma natural en muchos alimentos y el en tracto digestivo de los animales. Se utiliza como probiótico (organismo beneficioso para el ser vivo) en medicina y veterinaria.
Las enzimas de los microorganismos alcalófilos son capaces de resistir medios básicos como los generados por los detergentes. Dichas moléculas (proteasas y lipasas principalmente) degradan los restos de comida de la ropa por lo que constituyen un buen aditivo a los detergentes de nueva generación. Además, estas enzimas se usan para el decoloro de prendas vaqueras (lavado a la piedra).
El conocimiento sobre las condiciones óptimas para vivir de estos organismos ha cambiado la percepción que se tiene acerca de la posible vida extraterrestre. Los astrobiólogos tienen un gran interés en los organismos extremófilos pues se desarrollan en lugares análogos a los que podríamos encontrar en otros planetas, lo que podría significar el hallazgo de vida extraterrestre en estas localizaciones inexploradas.
Los beneficios aportados por estos organismos pueden verse incrementados con el uso de la ingeniería genética. Aún no hemos desarrollado todo el potencial que esconden por lo que la investigación en este campo puede suponer una revolución biotecnológica sin precedentes.
Bibliografía:
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