Dra. Aparna Banerjee microbióloga investigadora de la UCM lidera innovadora investigación sobre biopelículas bacterianas encontradas en fuentes termales de la Región del Maule y su potencial contribución a la industria alimentaria

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Chile cuenta con ambientes extremos altamente capacitados para el análisis de microorganismos que ayuden a las industrias del futuro y a la humanidad en general. Una investigación liderada por la Dra. Aparna Banerjee de la Universidad Católica del Maule, analizó las condiciones de estrés de una bacteria termofílica que encontrada en los baños termales de la misma región con el propósito de conocer más sobre sus capacidades.

Dra. Aparna Banerjee

Por Valentina Luza Carrión – Ciencia en Chile.- En su más reciente artículo publicado, la microbióloga especialista en extremófilos Dra. Aparna Banerjee, junto a su equipo de investigación, estudiaron los microorganismos habitantes de las termas ubicadas en Baños Campanarios en San Clemente, Región del Maule. Los termófilos son conocidos por ser la forma de vida más antigua en el planeta, en su evolución se aclimataron de forma natural para crecer en condiciones ambientales sujetas a diferentes tipos de estrés.

El trabajo se centró en la bacteria Bacillus Haynesii un termófilo aislado dentro del estudio, el cual cuenta con una producción extracelular de moléculas bioactivas como parte de una estrategia de supervivencia, o por modificaciones intracelulares debido al ambiente extremo donde se ubican. Se estudió como esta bacteria era capaz de producir diferentes moléculas de respuestas al estrés causado por temperatura, salinidad y niveles bajos de oxígeno. Aquí se descubrió su capacidad para producir biopelículas y compuestos bioactivos de melanina con polisacáridos. Estos últimos poseen una gran capacidad antioxidante que puede ser utilizada en la industria alimentaria, biomédica y biotecnológica en un futuro.  

Cabe destacar que los microorganismos termófilos son preferidos para la producción industrial de moléculas bioactivas dada su facilidad de utilización en procesos fermentativos anaeróbicos y termoestabilidad en procesos que utilizan altas temperaturas.

¿Cuáles fueron los factores determinantes para elegir dicha bacteria, ambiente y la dependencia al estrés específicamente? 

 Elegimos esos factores porque Baños Campanario cuenta con un modelo de ambiente extremo en la región del Maule donde las bacterias sobreviven a muchos factores de estrés: temperaturas, metales pesados, concentración de oxígeno bajo, rayos UV, entre otros. En nuestro caso nos enfocamos en esta bacteria resistente a un ambiente con altas temperatura, baja oxigenación y salinidad. 

Toda bacteria tiene su forma de responder al estrés, en este caso la bacteria Bacillus haynesii demostró su capacidad de defenderse del estrés en estas tres condiciones. Los métodos de defensa que este microorganismo utiliza, son principalmente su capacidad de formar biopelículas y producir melanina. 

¿Cómo se espera que influya en el campo alimentario/médico/etc., estos resultados? 

 Existen varios compuestos bioactivos producidos por bacterias, los cuales son usados normalmente en industria alimenticia. En nuestro caso, las biopelículas producidas por Bacillus Haynesii contienen polisacáridos con una excelente termo estabilidad, que es un factor importante en un bioactivo para esta industria. Además, la melanina, la cual también es termoestable, es reconocida como un compuesto antioxidante importante con un alto potencial de utilización y comercialización. Por consiguiente, este trabajo puede abrir una puerta para un nuevo tipo de compuesto bioactivo para industria alimenticia. 

¿Por qué es importante analizar el daño oxidativo y la capacidad antioxidante de los compuestos?

A lo largo de nuestra vida, nuestro cuerpo está constantemente sometido a estrés oxidativo, lo cual puede provocar daños a nivel celular. Un compuesto con capacidad antioxidante, puede ayudar a disminuir este estrés y ayudarnos a llevar una vida más saludable. Es por esta razón que los compuestos antioxidantes son normalmente requeridos como aditivos alimenticios. Es por esta razón que nuestros compuestos, deben ser analizados y estudiados de forma de asegurar estos beneficios. Aún estamos en una etapa inicial de estos estudios de nuestra materia prima, sabemos que posee un gran potencial, pero debemos seguir trabajando.

¿Qué significó para usted Dra. Aparna el proceso investigativo y los principales resultados? ¿Cuál es su reflexión final?

Nuestro país es un país modelo para trabajos en bacterias extremófilas dada la gran diversidad de ambientes extremos, por ejemplo, en lugares como el desierto de Atacama, Patagonia, Antártica, entre otros se han encontrado bacterias termófilas. Sin embargo, en nuestra Región del Maule, a pesar de poseer varios sitios con presencia de aguas termales, no había sido reportada anteriormente la presencia de este tipo de microorganismos en estos ambientes.

Este trabajo nació gracias a la colaboración con colegas tanto de nuestra institución, como de las Universidades de Concepción, Tarapaca, y Pontificia Universidad Católica de Chile, además contó con el financiamiento del proyecto FONDECYT de iniciación (N°11190325) el apoyo a través del uso del moderno microscopio confocal adjudicado recientemente por nuestra Universidad (Proyecto FONDEQUIP Mediano EQM200122). Esta es una primera publicación reportando bacterias termofílicas presentes en termas de la región del Maule y esperamos que haya muchas más. Nuestro enfoque se dirigió hacia la capacidad la bacteria de formar biopelículas y su producción de melanina al ser sometida a distintos tipos de estrés y en adelante seguiremos trabajando en base al estudio de las termas y las propiedades de sus microorganismos. Tenemos muchas puertas para abrir a través del estudio de biopelículas en aguas termales, producción de polisacáridos y su aplicación biotecnológica en la industria alimenticia.