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Mejores errores para los derrames de petróleo
Científicos en Europa han secuenciado el genoma de una bacteria que se alimenta de aceite, un movimiento que podría allanar el camino para formas más rápidas y eficientes de limpiar los derrames de petróleo.
Las células que comen hidrocarburos podrían ayudar a limpiar las manchas de petróleo al convertir los alcanos del petróleo crudo en polímeros de almacenamiento, que se muestran aquí como puntos blancos dentro de la célula. (Crédito: Heinrich Lünsdorf, Centro Alemán de Investigación en Biotecnología)
Con un plano completo para Alcanivorax borkumensis, investigadores Esperamos comprender mejor los mecanismos fisiológicos especializados que permiten a las bacterias vivir casi exclusivamente de hidrocarburos, dice Vitor Martins dos Santos del Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones (anteriormente el Centro Alemán de Investigación en Biotecnología) en Braunschweig, Alemania, quien codirigió el proyecto internacional. La secuenciación del organismo de 2.755 genes se describe en la revista Biotecnología de la naturaleza . Los hallazgos podrían revelar cómo optimizar las condiciones para estos insectos y así permitirles ayudar a limpiar los cientos de millones de litros de petróleo que ingresan al mar cada año, dice Martins dos Santos.
La capacidad de algunas bacterias para metabolizar el aceite se conoce desde hace más de un siglo. Pero hasta ahora los esfuerzos por explotar estas capacidades para los esfuerzos de remediación han fallado. Se ha utilizado en el pasado y fue un completo fracaso, dice Victor de Lorenzo , subdirector del Centro Nacional de Biotecnología de Madrid, España.
En un ejemplo, las bacterias se utilizaron experimentalmente para tratar de ayudar a limpiar los 11 millones de galones de petróleo crudo arrojados por el Exxon. Valdez después de que encalló frente a la costa de Alaska en 1989. Pero no hizo ninguna diferencia, dice de Lorenzo.
El problema no fue la falta de bacterias, dice. De hecho, aunque las bacterias que comen aceite no son comunes en ambientes no contaminados, abundan donde hay aceite; A. borkumensis constituye hasta el 90 por ciento de las poblaciones microbianas en derrames de petróleo. El desafío de usar estas bacterias para limpiar el aceite radica en crear las condiciones adecuadas para que crezcan más rápido y metabolicen el aceite de manera más eficiente. Los trabajadores de limpieza han comenzado a hacer esto: ahora es una práctica estándar agregar nutrientes como formas de nitrógeno y fósforo solubles en aceite a los derrames de petróleo, dice de Lorenzo. Sin embargo, todavía no tienen una comprensión real de los nutrientes específicos que necesitan las bacterias, dice Martins dos Santos.
Debido a que los métodos de remediación bacteriana no han tenido éxito, la limpieza de los derrames de hidrocarburos todavía depende principalmente del laborioso proceso de eliminar físicamente el hidrocarburo mediante barreras e introducir dispersantes químicos para romper lo que queda. Pero tales métodos son menos que ideales. Recuperar el petróleo físicamente es costoso y el petróleo dispersado químicamente que permanece en el mar todavía representa una amenaza para el medio ambiente, incluso si ya no es visible en la superficie.
Pero decodificar el genoma de organismos como A. borkumensis va a marcar la diferencia, dice Jan van Beilen, un microbiólogo que estudia la genética molecular de los organismos que comen aceite en el Instituto de Biología de Sistemas Moleculares en Zurich, Suiza. La información genómica ha revelado mecanismos de transporte molecular que permiten al organismo eliminar los nutrientes de su entorno. Esto, a su vez, debería ayudar a identificar qué formas de fósforo y nitrógeno crearían las mejores condiciones para las bacterias.
La investigación también podría identificar la plétora de genes que producen las enzimas oxidativas que las bacterias usan para degradar el aceite, lo que debería facilitar la búsqueda de otros organismos con capacidades similares.
Y esos organismos serán necesarios. A. borkumensis solo puede metabolizar compuestos de bajo peso molecular, y estos constituyen solo alrededor del 70 por ciento del petróleo crudo. Entonces, el siguiente paso es buscar organismos que estén especializados para consumir los compuestos restantes de alto peso molecular, dice van Beilen.
Secuenciación A. borkumensis es solo el primer paso, dice Martins dos Santos. Pero, dice, se están realizando investigaciones en los Estados Unidos, Australia y Japón para secuenciar otras bacterias que comen aceite.
Mientras tanto, Martins dos Santos y sus colegas ya han comenzado a aplicar los conocimientos extraídos de A. borkumensis genoma. Trabajando con el Instituto Alfred Wegener en Bremerhaven, Alemania, están realizando pruebas piloto en tanques en el Mar del Norte para ver si pueden mejorar el apetito de las bacterias. Agregamos estas bacterias, agregamos nutrientes y tratamos de ver cómo reaccionan, dice.