Diversidad microbiológica en ambientes extremos y su potencial tecnológico

11 de abril de 2019

En el área tecnológica, y aprovechando su diversidad de ambientes extremos, Chile ha sido pionero al usar microorganismos extremófilos.

Diversidad microbiológica en ambientes extremos y su potencial tecnológico

Los ambientes extremos presentan condiciones que son un desafío para todas las formas de vida. Así, los astrobiólogos estudian ambientes extremos como lagos salados o incluso microorganismos en la Antártica que son capaces de sobrevivir a temperaturas bajo cero mediante diversos mecanismos, entre los que se hallan algunas proteínas anticongelantes. Este mecanismo puede ser aún más relevante en el agua líquida reportada en Marte por las tareas realizadas por el vehículo de exploración Curiosity de la NASA. Los investigadores predicen que este cuerpo de agua podría presentar temperaturas en un rango entre los -10 y -30 °C y por ende abrir la posibilidad de encontrar vida.

Ivan-NancucheoPara responder a estos desafíos, la astrobiología se concentra en descubrir los límites de la vida y existe el convencimiento de que es posible encontrarla en territorios extremos dentro y fuera de nuestra galaxia. Relevante es un estudio hecho en el fondo del Ártico, a más de 3000 metros de profundidad, donde se ha descubierto un nuevo microorganismo extremófilo, las lokiarqueas, que algunos interpretan como un eslabón perdido en la evolución de la vida compleja.

El 15 % del cobre que se produce en Chile es a consecuencia de un proceso denominado biolixiviación, donde microorganismos tolerantes a la acidez juegan un rol clave en la extracción del cobre desde minerales sulfurados.

En Chile, por ejemplo, los salares del altiplano representan un ambiente extremo que también puede ser análogo a lo existente bajo la tierra en Marte, dado el grado de desecación, altos nivel de radiación y bajas temperaturas. En el área tecnológica, y aprovechando este tipo de ambientes, Chile ha sido pionero al usar microorganismos extremófilos. Cabe decir que el 15 % del cobre que se produce en Chile es a consecuencia de un proceso denominado biolixiviación, donde microorganismos tolerantes a la acidez juegan un rol clave en la extracción del cobre desde minerales sulfurados.

Recientemente y ante la escasez hídrica, los investigadores están en la búsqueda de microorganismos biolixiviantes de minerales de cobre en los salares del norte, que puedan tolerar altas concentraciones de sales con la finalidad de usar agua de mar en este tipo de procesos. Asimismo, existen importantes esfuerzos científicos en la elaboración de productos cosméticos mediante la obtención de moléculas bioactivas a partir de bacterias extremófilas obtenidas desde el desierto de Atacama. Los objetivos de este proyecto apuntan a obtener cultivos de bacterias que sean capaces de producir filtros solares, como las micosporinas, aminoácidos con propiedades ideales para producir protectores solares.

El potencial biotecnológico de los extremófilos no termina en el desierto de Atacama. Es posible hallar microorganismos extremófilos acidófilos incluso en las minas abandonadas del carbón de la región del Biobío.

Es importante señalar que solo conocemos el 1% de la diversidad microbiana existente. Los microbiólogos reconocemos que llevamos más de 100 años preparando deficientemente los medios de cultivo, pero gracias al desarrollo de la biología molecular se ha dirigido el aislamiento de microorganismos con medios más selectivos capaces de promover el crecimiento de los microorganismos y en particular los extremófilos.

Ahora bien, el potencial biotecnológico de los extremófilos no termina en el desierto de Atacama. Es posible hallar microorganismos extremófilos acidófilos incluso en las minas abandonadas del carbón de la región del Biobío, que pueden dar solución tecnológica a los pirquineros, ya que se ha determinado que bacterias presentes en estos ambientes pueden eliminar el azufre contaminante presente. En la Isla de Rey Jorge en la Antártica se ha reportado la presencia de microorganismos extremófilos que pueden crecer a temperaturas extremadamente bajas y además en presencia de una elevada acidez. Estas ventajas de estudiar microorganismos acidófilos en el sur de Chile se relacionan con la posibilidad de que puedan adaptarse fácilmente a ambientes con bajas temperaturas y, por lo tanto, usar este potencial para diferentes procesos incluyendo la gran minería del cobre que se desarrolla en el desierto o bien para nuevos procesos tecnológicos como la generación de energía y el tratamiento de residuos mineros.

Dr. Iván Ñancucheo Cuevas
Investigador de la Facultad de Ingeniería y Tecnología
Universidad San Sebastián

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