Desde filtros solares a antioxidantes, con levaduras de la Patagonia
Desde antioxidantes a protectores solares, desde bebidas a descontaminantes. Estos son algunos de los usos potenciales que científicos argentinos están derivando de organismos versátiles y abundantes, pero aún en gran medida desconocidos.
"Las levaduras son hongos unicelulares (microorganismos) y al día de hoy se conocen alrededor de 1500 especies, aunque se cree que esto sólo representa el 5% de lo que realmente hay en la naturaleza", dijo a BBC Mundo Diego Libkind, investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas de Argentina, CONICET.
Libkind y su colega Martín Moliné comparten la pasión por estos organismos presentes en "casi todos los ambientes conocidos". En los últimos años, los científicos han venido estudiando las levaduras de la Patagonia en su laboratorio del Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente, INIBIOMA, en Bariloche, con resultados "sorprendentes".
"La mayor diversidad biológica se encuentra en el mundo microbiano. Esta diversidad invisible tiene un potencial increíble", sostiene Diego Libkind.
"La Patagonia es ideal para la búsqueda de nuevas especies de levaduras, los ambientes aún se mantienen con poca o ninguna influencia del hombre, muchos sitios son de difícil acceso y es posible obtener muestras de lugares que aún no han sido contaminados", señaló Moliné.
"Además ofrece una cantidad muy diversa de ambientes, desde selva fría a estepas semidesérticas, de zonas volcánicas con concentración de metales y ácidos hasta glaciares. Hemos aislado levaduras de suelo, raíces, lagos y ríos, hielo glaciar, corteza de árboles, hojas, néctar de flores, frutos silvestres y fructificaciones de otros hongos".
"Nuestro grupo explora qué levaduras se encuentran en cada ambiente, cuáles son las adaptaciones que les permiten colonizarlos y de qué o para qué podrían servirnos desde una perspectiva biotecnológica. Hasta el momento nuestro laboratorio ha descrito formalmente 11 especies nuevas de levaduras y se han detectado arriba de 20 especies nuevas aún no descritas", explicó Libkind.
Filtros solares
Los investigadores argentinos también aislaron de ambientes lacustres levaduras tolerantes de altas dosis de radiación ultravioleta que fabrican compuestos denominados micosporinas.
La Patagonia, con su variedad de hábitats no contaminados, es ideal para buscar nuevas especies de levaduras.
"Las micosporinas actúan de forma similar a los filtros solares que usamos para evitar que nuestra piel se queme, absorben la radiación ultravioleta y la bloquean para que no dañe las células", dijo Moliné a BBC Mundo.
La existencia de las micosporinas fue descubierta hace más de medio siglo y se conocían en hongos, bacterias y algas. Pero en 2004, Libkind y sus colaboradores descubrieron que las levaduras también fabrican un tipo de micosporina.
"Descubrimos que la micosporina de levaduras absorbe la región más nociva de la radiación ultravioleta, el UV-B, de forma muy eficiente y libera la energía absorbida sin destruirse. Esto es importante porque permite que una única molécula pueda realizar este proceso muchas veces, o dicho de otra manera, permite que este filtro solar natural no se 'gaste' y dure muchas horas", señaló Libkind.
"Las micosporinas actúan de forma similar a los filtros solares que usamos para evitar que nuestra piel se queme", dice Martín Moliné.
"Al mismo tiempo encontramos que la micosporina cumple otra función, es antioxidante. Este rol agrega valor adicional a su mecanismo de acción, porque la radiación ultravioleta no sólo daña de forma directa sino que además genera moléculas oxidantes que producen un efecto nocivo sobre las células. En este sentido podemos decir que la micosporina de las levaduras protege contra ambos efectos nocivos", agregó Moliné.
Las levaduras permitirían obtener entonces protectores solares naturales y a bajo costo. Las micosporinas producidas por hongos, bacterias y algas, que existen en bajas concentraciones, son difíciles de extraer y purificar.
En el caso de las levaduras, en cambio, "algunas especies en la Patagonia producen hasta un 10% de su peso en micosporinas, esto representa una producción hasta 1000 veces mayor a la observada en otros microorganismos y es una concentración que permitiría realizar una producción rentable de este compuesto".
Los investigadores argentinos demostraron que es posible utilizar las micosporinas de levaduras patagónicas para formular cremas fotoprotectoras que bloquean la radiación ultravioleta-B. Este uso está aún en etapa de investigación y desarrollo, pero los científicos del INBIOMA afirman que, según los tests realizados, son seguras para su utilización en la formulación de filtros solares.
Riqueza "invisible"
El trabajo de Libkind y sus colegas estuvo recientemente en los medios internacionales, cuando se descubrió el origen patagónico de uno de los progenitores de la levadura responsable de la cerveza más consumida en el mundo.
Las potenciales aplicaciones de las levaduras de la Patagonia siguen sorprendiendo a los científicos que ven esta región como un reservorio de levaduras con enorme potencial científico y tecnológico.
Los trabajos en biodiversidad microbiana son recientes y queda mucho por descubrir. Por ejemplo, "de los ambientes volcánicos hemos aislado levaduras que toleran metales pesados y los bioacumulan, estas especies podrían servir para remediar ambientes contaminados", dijo Moliné a BBC Mundo.
"De los ambientes glaciares se han aislado levaduras que fabrican enzimas capaces de degradar lípidos (grasas) y proteínas a bajas temperaturas. Estas enzimas podrían servir para fabricar jabones y detergentes que funcionen bien incluso con agua fría".
Por otra parte, el hallazgo en la Patagonia de variantes nuevas de la especie de levadura productora de astaxantina, pigmento responsable de la coloración salmón de peces y crustáceos, también ha abierto la posibilidad de su empleo como fuente natural de ese pigmento en acuicultura.
"La mayor diversidad biológica se encuentra en el mundo microbiano, un recurso valorado por pocos debido a que generalmente no lo podemos ver sin ayuda de un microscopio. Esta diversidad invisible tiene un potencial increíble para el desarrollo de tecnologías limpias que podrían mejorar nuestra calidad de vida y el ambiente", señaló a BBC Mundo Diego Libkind.
"Los trabajos en biodiversidad microbiana de la Patagonia son además muy recientes. A diferencia de otros lugares del mundo donde la caracterización de la diversidad microbiana se inició hace más de 100 años, la caracterización de especies propias de la Patagonia comenzó hace mucho menos", agregó el científico argentino. "Aún queda mucho por descubrir".
Libkind y su colega Martín Moliné comparten la pasión por estos organismos presentes en "casi todos los ambientes conocidos". En los últimos años, los científicos han venido estudiando las levaduras de la Patagonia en su laboratorio del Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente, INIBIOMA, en Bariloche, con resultados "sorprendentes".
"La mayor diversidad biológica se encuentra en el mundo microbiano. Esta diversidad invisible tiene un potencial increíble", sostiene Diego Libkind.
"La Patagonia es ideal para la búsqueda de nuevas especies de levaduras, los ambientes aún se mantienen con poca o ninguna influencia del hombre, muchos sitios son de difícil acceso y es posible obtener muestras de lugares que aún no han sido contaminados", señaló Moliné.
"Además ofrece una cantidad muy diversa de ambientes, desde selva fría a estepas semidesérticas, de zonas volcánicas con concentración de metales y ácidos hasta glaciares. Hemos aislado levaduras de suelo, raíces, lagos y ríos, hielo glaciar, corteza de árboles, hojas, néctar de flores, frutos silvestres y fructificaciones de otros hongos".
"Nuestro grupo explora qué levaduras se encuentran en cada ambiente, cuáles son las adaptaciones que les permiten colonizarlos y de qué o para qué podrían servirnos desde una perspectiva biotecnológica. Hasta el momento nuestro laboratorio ha descrito formalmente 11 especies nuevas de levaduras y se han detectado arriba de 20 especies nuevas aún no descritas", explicó Libkind.
Filtros solares
Los investigadores argentinos también aislaron de ambientes lacustres levaduras tolerantes de altas dosis de radiación ultravioleta que fabrican compuestos denominados micosporinas.
La Patagonia, con su variedad de hábitats no contaminados, es ideal para buscar nuevas especies de levaduras.
"Las micosporinas actúan de forma similar a los filtros solares que usamos para evitar que nuestra piel se queme, absorben la radiación ultravioleta y la bloquean para que no dañe las células", dijo Moliné a BBC Mundo.
La existencia de las micosporinas fue descubierta hace más de medio siglo y se conocían en hongos, bacterias y algas. Pero en 2004, Libkind y sus colaboradores descubrieron que las levaduras también fabrican un tipo de micosporina.
"Descubrimos que la micosporina de levaduras absorbe la región más nociva de la radiación ultravioleta, el UV-B, de forma muy eficiente y libera la energía absorbida sin destruirse. Esto es importante porque permite que una única molécula pueda realizar este proceso muchas veces, o dicho de otra manera, permite que este filtro solar natural no se 'gaste' y dure muchas horas", señaló Libkind.
"Las micosporinas actúan de forma similar a los filtros solares que usamos para evitar que nuestra piel se queme", dice Martín Moliné.
"Al mismo tiempo encontramos que la micosporina cumple otra función, es antioxidante. Este rol agrega valor adicional a su mecanismo de acción, porque la radiación ultravioleta no sólo daña de forma directa sino que además genera moléculas oxidantes que producen un efecto nocivo sobre las células. En este sentido podemos decir que la micosporina de las levaduras protege contra ambos efectos nocivos", agregó Moliné.
Las levaduras permitirían obtener entonces protectores solares naturales y a bajo costo. Las micosporinas producidas por hongos, bacterias y algas, que existen en bajas concentraciones, son difíciles de extraer y purificar.
En el caso de las levaduras, en cambio, "algunas especies en la Patagonia producen hasta un 10% de su peso en micosporinas, esto representa una producción hasta 1000 veces mayor a la observada en otros microorganismos y es una concentración que permitiría realizar una producción rentable de este compuesto".
Los investigadores argentinos demostraron que es posible utilizar las micosporinas de levaduras patagónicas para formular cremas fotoprotectoras que bloquean la radiación ultravioleta-B. Este uso está aún en etapa de investigación y desarrollo, pero los científicos del INBIOMA afirman que, según los tests realizados, son seguras para su utilización en la formulación de filtros solares.
Riqueza "invisible"
El trabajo de Libkind y sus colegas estuvo recientemente en los medios internacionales, cuando se descubrió el origen patagónico de uno de los progenitores de la levadura responsable de la cerveza más consumida en el mundo.
Las potenciales aplicaciones de las levaduras de la Patagonia siguen sorprendiendo a los científicos que ven esta región como un reservorio de levaduras con enorme potencial científico y tecnológico.
Los trabajos en biodiversidad microbiana son recientes y queda mucho por descubrir. Por ejemplo, "de los ambientes volcánicos hemos aislado levaduras que toleran metales pesados y los bioacumulan, estas especies podrían servir para remediar ambientes contaminados", dijo Moliné a BBC Mundo.
"De los ambientes glaciares se han aislado levaduras que fabrican enzimas capaces de degradar lípidos (grasas) y proteínas a bajas temperaturas. Estas enzimas podrían servir para fabricar jabones y detergentes que funcionen bien incluso con agua fría".
Por otra parte, el hallazgo en la Patagonia de variantes nuevas de la especie de levadura productora de astaxantina, pigmento responsable de la coloración salmón de peces y crustáceos, también ha abierto la posibilidad de su empleo como fuente natural de ese pigmento en acuicultura.
"La mayor diversidad biológica se encuentra en el mundo microbiano, un recurso valorado por pocos debido a que generalmente no lo podemos ver sin ayuda de un microscopio. Esta diversidad invisible tiene un potencial increíble para el desarrollo de tecnologías limpias que podrían mejorar nuestra calidad de vida y el ambiente", señaló a BBC Mundo Diego Libkind.
"Los trabajos en biodiversidad microbiana de la Patagonia son además muy recientes. A diferencia de otros lugares del mundo donde la caracterización de la diversidad microbiana se inició hace más de 100 años, la caracterización de especies propias de la Patagonia comenzó hace mucho menos", agregó el científico argentino. "Aún queda mucho por descubrir".
