Miércoles 11 de septiembre de 2024

La bacteria de la UNGS y sus múltiples aplicaciones

Una bacteria lleva el nombre de la UNGS. La historia de la Pseudomonas extremaustralis 2E-UNGS, aunque con otro nombre, empezó hace 20 años. Un equipo del área de Química Ambiental del Instituto de Ciencias de la UNGS la aisló del río Reconquista por su capacidad de resistir concentraciones altas de metales.

Desde entonces, la bacteria fue utilizada en distintas investigaciones. Se estudió su interacción con metales como zinc, cobre, cadmio y cromo y también se trabajó con su capacidad para generar biofilms o biopelículas. Con los años, y luego de un estudio de su genoma, el equipo de investigación logró conocer en profundidad las características de esta bacteria, su capacidad de producir nanopartículas de plata y de autoagregarse, es decir, de formar grupos o grumos en un medio de cultivo.

Hoy, dos equipos de investigación del Instituto de Ciencias utilizan las propiedades de la Pseudomonas extremaustralis 2E-UNGS. Se trata del Laboratorio de Biotecnología Ambiental del área de Química Ambiental y del Laboratorio de Modelado y Simulación Computacional del área de Física que, en a través de distintas líneas de investigación, trabajan en el diseño de biotratamientos de efluentes industriales, en el desarrollo de biocomponentes para reemplazar a los plaguicidas y en el estudio de biofilms que podrían impedir que se adhieran otras bacterias -que causan infecciones- en prótesis hospitalarias, por ejemplo.

“Una de las características de esta bacteria es que retiene metales, que es lo que estuvimos estudiando todo este tiempo, y por eso se implementaron reactores con diferentes modelos. Ahora queremos ver cómo se comporta con otro modelo de reactor, con un reactor de células agregadas”, explica la microbióloga Diana Vullo, investigadora y docente del área de Química Ambiental y directora de la investigación.

La idea es construir un reactor, una especie de recipiente, en el que la bacteria entre en contacto con los desechos líquidos de la industria galvanoplástica. Estas aguas de desecho contienen metales que pueden dañar la salud y el ambiente, debido a los tratamientos que se realizan en las galvanoplastias para cambiar las propiedades de superficies metálicas y hacerlas resistentes a la corrosión, el desgaste, por ejemplo.

Dentro del reactor, los grupos de bacterias lograrían retener las partículas contaminantes y separarlas de las aguas industriales, antes de que éstas sean devueltas al ambiente.

Antes de construir el reactor a escala de laboratorio, las investigadoras buscan entender más a fondo el comportamiento del microorganismo. “Queremos entender cuáles son los factores que favorecen que la bacteria pueda autoagregarse. Qué hace, por ejemplo, que en ciertos medios las bacterias quieren estar aglomeradas y que en otros medios prefieran estar separadas”, cuenta la física Florencia Carusela, investigadora y docente del área de Física del ICI y codirectora de la investigación. “También estamos viendo cuáles son las mejores condiciones para mantener constante y de determinado tamaño los agregados, para que sean estables en el futuro reactor”, agrega Vullo.

Para eso, y en un ida y vuelta entre la teoría y la experimentación, desarrollan distintos experimentos con la bacteria y a la vez buscan modelar computacionalmente su comportamiento con distintas técnicas y herramientas de la física, de la simulación computacional y de la materia activa, entre otras.

Todo este proceso está acompañado de ensayos ecotoxicológicos, para comprobar que su impacto ambiental sea mínimo, ya que una vez que las aguas sean tratadas son devueltas al ambiente.

Pero eso no es todo. El equipo de investigadoras también busca formular biofertilizantes, a partir de una mezcla de otros microbios y de nanopartículas de plata producidas por Pseudomonas extremaustralis 2E-UNGS, que puedan aplicarse en el suelo para sustituir a los agroquímicos. Además, estas nanopartículas de plata poseen propiedades antibacterianas, antifúngicas y antibiofilms que pueden adicionarse a diversos materiales de uso hospitalario.

La química Silvana Basack, investigadora y docente del área de Química Ambiental del ICI, se encarga de comprobar qué pasa cuando se liberan las nanopartículas de plata en el ambiente y cuándo se las aplica como plaguicidas. “Si la aplicaras como un insecticida sustituto de los que actualmente se utilizan en horticultura, podría dañar a la propia cosecha”, advierte la especialista en ecotoxicología y codirectora del proyecto. Basack estudia las semillas y plantines de lechuga para ver los posibles efectos nocivos de estas nanopartículas en las cosechas y también estudia las comunidades de lombrices para ver su impacto en los suelos.

Las investigadoras destacan el carácter interdisciplinario del proyecto y su relevancia en la formación de recursos humanos. Junto a Vullo, Carusela y Basack trabajan las investigadoras de la UNGS María Alejandra Daniel, Andrea Gotting, Natalia Beraha, Irene Lazzarini Behrmann, Yohana Dutra Alcoba, Johanna Di Schiena, investigadora externa, y las estudiantes de la UNGS Eliana Diaz y Sofia Ambrosioni.

Estos estudios forman parte del proyecto “Nano y micropartículas: aplicaciones tecnológicas y su impacto en el ambiente”, financiado por la Agencia I+D+i y la UNGS, en el marco de la convocatoria 2021 de Proyectos de Investigación Científica y Tecnológica Orientados (PICTO). Además están incluidos en el Proyecto de Acciones de Desarrollo Tecnológico y Social, CYTUNGS 2024 Línea 2 “Aplicación de consorcios sintéticos formulados con bacterias nativas de suelos de huertas de Moreno como biofertilizantes en prácticas agroecológicas”.

Por Comunicación y Prensa UNGS