jueves, 1 de diciembre de 2016

MICROORGANISMOS INDUSTRIALES

BÚSQUEDA ANTÁRTICA 

Mejorar la industria alimenticia es una tarea laboriosa, que no tiene fin. 



Las enzimas colaboran en la elaboración y resultado final de nuevos alimentos. 

Investigadores de la facultad de la Ciencias Exactas de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP), realizan expediciones a la Antártida

Los científicos se enfocan en la búsqueda de microorganismos activos a bajas temperaturas con interés biotecnológico. 

El proyecto, desarrollado por el equipo de biotecnología de enzimas del Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales (CINDEFI), dependiente de la facultad de Ciencias Exactas UNLP y del Conicet, está liderado por los bioquímicos Sebastián Cavalitto e Ivana Cavello. 

Cuenta  además, con la colaboración del laboratorio de Biotecnología de la cátedra de Microbiología de la Universidad de la República, de Montevideo (Uruguay), equipo conformado por Silvana Vero y Gabriela Garmendia. La campaña contó con el financiamiento y la logística del Instituto Antártico Uruguayo. 

Los científicos salen a “cazar” organismos microscópicos capaces de producir enzimas para uso en la industria alimenticia. El paisaje hostil y las temperaturas extremas bajo cero hacen que la tarea sea más desafiante. 

Por medio de la biotecnología, los investigadores se ocupan de la búsqueda de microorganismos que puedan producir enzimas novedosas, desde el punto de vista de su actividad o de su capacidad de resistir condiciones de trabajo específicas. 


Este trabajo, que lleva algunos años, se realiza en zonas donde las condiciones de vida son muy extremas: mucho frío (regiones antárticas), mucho calor (zonas termales), altas presiones (fosas marinas), alta exposición a la luz UV (la Puna) o de mucha acidez (regiones volcánicas). 

La idea es encontrar microorganismos que viven en condiciones extremas, suponiendo que sus enzimas funcionarán también de forma eficiente, en esas condiciones. 
Fin de la Campaña 2014

En 2014, los investigadores de la UNLP, recogieron muestras en la Antártida y lograron seleccionar una levadura con la capacidad de producir enzimas que hacen posible la clarificación del jugo de manzana en pocas horas, logrando un producto final de color homogéneo. 

Con el  éxito de la primera expedición, los científicos de la UNLP obtuvieron el financiamiento para un nuevo proyecto, titulado “Bioprospección de enzimas microbianas activas a bajas temperaturas con aplicación industrial”. 

En el otoño de este año, el grupo volvió al continente antártico para hacer un nuevo muestreo en distintos lugares de la Isla 25 de Mayo (Isla Rey Jorge), en las Shetland del Sur. El desafío es hallar microorganismos aptos para producir enzimas (pectinasas, celulasas, amilasas y arabino hidrolasas) activas a bajas temperaturas para su uso en la producción de vinos, sidra y jugos de frutas. 

El doctor Cavalitto, explicó que “los microorganismos psicrófilos –amantes del frío– han desarrollado estrategias para poder mantenerse viables y activos en un clima tan hostil, tales como la síntesis de enzimas adaptadas a bajas temperaturas para poder mantener el metabolismo estable y funcional; poseer una composición diferente de ácidos grasos en la membrana y, sobre todo, poseer la capacidad de producir sustancias anticongelantes tales como glicoproteínas y glicerol, cuyo objetivo fundamental es minimizar la formación de núcleos de hielo en su interior”. 

Las enzimas son proteínas (verdaderos catalizadores biológicos), que aceleran las reacciones químicas. Si no existieran, esas reacciones ocurrirían igual, pero tardarían muchísimo tiempo, no siendo eficientes para el organismo. Son biocatalizadores que se encuentran en todos los seres vivos. Existen muchísimas y muy variadas, para cada reacción químico-biológica hay una enzima (catalizador) específica. 

Algunas enzimas se utilizan en la industria para fines tan diversos como tiernizar carnes, clarificar jugos, producir edulcorantes o como aditivos de los detergentes para lavar la ropa. Las enzimas y demás proteínas que sintetizan estos microorganismos, son funcionales en condiciones de muy baja temperatura, y muestran características únicas. Poseen “una termoestabilidad elevada y  son resistentes a agentes desnaturalizantes tales como detergentes, solventes orgánicos y a pH extremos”, detalló el bioquímico. 

La doctora Ivana Cavello, integrante de la dotación científica que viajó en la última campaña, remarcó que “sumado a estas atractivas particularidades, la posibilidad de producirlas, cultivando los microorganismos a temperaturas cercanas al ambiente, genera una importante disminución en los costos, ya que no hay que calentar los cultivos para mantener la temperatura en los 30-37ºC típicos de los microorganismos mesófilos”. 


La expedición, que estuvo presente en la Antártida durante la campaña Antarkos XXXII, en abril y mayo de este año, logró tomar muestras en lugares donde no había sido posible hacerlo en viajes anteriores. 

En esta campaña se accedió a las zonas ASPA (Antarctic Specially Protected Areas) 125. Las zonas ASPA son muy interesantes para la toma de muestras con fines biotecnológicos, y también uno de los lugares de la Antártida de mayor interés paleontológico. Otra parte de la expedición se encargó de este tema. 

Allí se han encontrado afloramientos con restos fósiles de una amplia gama de organismos, incluyendo icnitas de vertebrados e invertebrados y abundante flora con impresiones de hojas. También se hallan troncos, granos de polen y esporas que datan de finales del Cretácico al período Eoceno. 

Los investigadores se concentran ahora en aislar todos los microorganismos que sean posibles (bacterias y levaduras) para identificarlos y caracterizarlos por sus “pooles” enzimáticos. 


De ahora en adelante, se profundizará el estudio de los microorganismos de interés que sean más eficientes, para evaluar la producción de las enzimas industriales más convenientes a los fines propuestos. 



UNLP -Facultad de Ciencias Exactas- Octubre de 2016 

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