Se han encontrado nuevas vías para la degradación biotecnológica de los desechos industriales
El microorganismo descompone el fenol en condiciones extremas
Los científicos dirigidos por el Dr. Meina Neumann-Schaal del Instituto Leibniz DSMZ-Colección Alemana de microorganismos y Cultivos Celulares GmbH en Braunschweig, Baja Sajonia, han caracterizado la descomposición del fenol por Saccharolobus solfataricus. Utilizando métodos de los campos de la metabolómica y la transcriptómica, los investigadores demostraron que el microorganismo es capaz de utilizar el fenol como única fuente de carbono para su crecimiento. El grupo fue también el primero en identificar la vía de degradación completa de este compuesto tóxico.
Imagen simbólica
Foto-Rabe, pixabay.com
Degradación del fenol por Saccharolobus solfataricus
S. solfataricus se clasifica como archaea, un grupo de microorganismos que junto con el grupo de bacterias más conocido constituyen los llamados procariotas. Saccharolobus solfataricus prefiere las condiciones ambientales extremas con temperaturas de 80°C y entornos ácidos con un pH de 3,5. Los experimentos de los investigadores demostraron que S. solfataricus es capaz de sobrevivir con el fenol como única fuente de carbono. Para ello, el microorganismo descompone el compuesto orgánico tóxico y utiliza el carbono ahora disponible para acumular biomasa. Hasta ahora, la vía metabólica para lograr este propósito no había sido descrita en detalle. Basándose en sus hallazgos, la Dra. Neumann-Schaal y su equipo no sólo pudieron determinar la vía metabólica buscada, sino que también fueron capaces de postular las enzimas implicadas en los diversos pasos de reacción necesarios para la degradación del fenol.
El agente tóxico fenol
El compuesto orgánico fenol es un agente químico que suele aparecer como producto de desecho en diversas industrias, por ejemplo, la industria textil o la producción de combustible a partir de materias primas fósiles como el carbono. El fenol es un contaminante que causa daños masivos en los humanos y animales. En la naturaleza, el fenol se libera, por ejemplo, en bajas cantidades en la degradación de material vegetal y animales.
Ya se sabe que varias bacterias y levaduras son capaces de descomponer el fenol. Estos microorganismos se encuentran en ambientes mesófilos, es decir, viven a temperaturas entre 20 y 45°C. Sin embargo, como los residuos industriales de fenol se desarrollan comúnmente bajo altas temperaturas y bajos valores de pH, requieren un tratamiento intensivo en costos y energía en el sentido de un proceso de enfriamiento y/o neutralización para permitir que comience la degradación microbiana del fenol. Además, la mayoría de las bacterias que degradan el fenol pertenecen a la familia de las Pseudomonas y a menudo son patógenas, es decir, perjudiciales para los seres humanos y el medio ambiente. Y aquí es donde entra en juego el gran potencial de las archaea, explica el bioquímico Dr. Meina Neumann-Schaal. "El uso de archaea como Saccharolobus solfataricus podría evitar los problemas de reprocesamiento de los residuos de fenol industriales y por lo tanto ahorrar costes. Ahora sabemos qué enzimas y proteínas están involucradas en la degradación del fenol y por lo tanto podemos buscarlas específicamente en otras archaea. Podría haber otros grupos que pueden descomponer el fenol de manera aún más eficiente. Este es sólo el comienzo de la investigación en esta área".
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