La bacteria que descompone petróleo y hace crecer las plantas

Por Mauricio Laguna Cardozo
[email protected]

Las bacterias están en todas partes y en las condiciones más extremas. Desde los témpanos de hielo en la Antártica, hasta en las dunas del desierto del Sahara; en las alas de los pájaros o en el sistema digestivo humano. Esta omnipresencia a muchos les asusta y en la mayoría de ocasiones el miedo es justificado, — la gangrena gaseosa o la peste son causadas por bacterias — pero en otras, estos microorganismos prestan servicios ambientales desintegrando petróleo o incluso descomponiendo el glifosato, el herbicida utilizado para el control de los cultivos ilícitos.

No las podemos ver a simple vista y tienen nombres en latín difíciles de pronunciar, lo que puede aumentar la prevención frente a estas. Aun así, para la profesora Jenny Dussan han sido parte importante de su vida. Dussan es la directora del Centro de Investigaciones Microbiológicas de la Universidad de los Andes; es doctora en biología molecular de microorganismos y lleva más de 30 años estudiándolos, en especial a la bacteria Lysinibacillus sphaericus.

Habla con entusiasmo sobre esta, sus servicios ambientales y el origen de cada línea de investigación que fue naciendo en las últimas tres décadas. El uso de la L. Shpaericus comenzó con el control biológico del mosquito Anopheles, causante de la malaria; pasó a la desintegración del petróleo, luego a la estimulación del crecimiento de las plantas y, el servicio más reciente, la desintegración del glifosato. Una bacteria multiusos La Lysinibacillus sphaericus ya era utilizada en los ochenta por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para el control biológico de las larvas de los mosquitos Aedes aegypti y Anopheles albimanus, que transmiten enfermedades tropicales (dengue, zika, chicunguña el primero y malaria el segundo).

El primer trabajo que hicieron en el CIMIC al respecto fue muestrear de extremo a extremo el país, aislando la bacteria para el control de los mosquitos. Un segundo uso comenzó a forjarse en 1989, después de que se diera el derrame de crudo del barco Exxon Valdez, en Alaska. Inexpiablemente, algunas zonas afectadas se comenzaron a limpiar y los investigadores del mundo se dieron cuenta de que la causa eran los microrganismos en esas zonas.  En el CIMIC, teniendo como referencia lo sucedido en Alaska, se dieron a la tarea de explorar lo que podría hacer la L. sphaericus, y se dieron cuenta que tenía rutas metabólicas que degradaban los compuestos aceitosos del petróleo.

De ahí comenzaron a trabajar con varias empresas de esa industria en Colombia, teniendo éxito en la recuperación de áreas afectadas por el crudo. La efectividad del microorganismo depende de la pesades del petróleo. En lugares como Caño limón, cuenta Dussan, “nuestros procesos de remediación eran rápidos, en 45 días, de ver sitios negros, pasamos a ver lugares verdes y además con fauna; Los chigüiros ya andaban por ahí”. Antes de continuar el relato de sus investigaciones, Dussan aclara que esta bacteria en específico no tiene efecto en humanos, y que por el contrario es benéfica para el medio ambiente. “Nosotros la llamamos la bacteria ECO amigable”, dice la investigadora. Y recuerda cuando llegó a Barrancabermeja para el trabajo con una petrolera y los miembros del sindicato de la USO, la unión sindical de la industria del petróleo, la esperaba con fotocopias de libros de microbiología, donde se mostraba cómo las bacterias han causado grandes enfermedades. Dussan les dio la razón, pero también les aclaró, que cuando se utilizaba una bacteria, se aseguraban que no fuera patógena, es decir, que no causara ninguna enfermedad.

De negro a verde Tras el trabajo de biodegradación del petróleo, se comenzaron a dar cuenta de que no solo se podía de nuevo cultivar en estas zonas, sino que además las plantas crecían con mayor altura. Entonces surgió la pregunta si era la bacteria la que estaba provocando este crecimiento y efectivamente lo era. La L. sphaericus estaba promoviendo el crecimiento de las plantas al fijar nitrógeno en el suelo y mejorar su calidad. Básicamente lo que hace la bacteria es convertir el nitrógeno en amonio y luego en nitrato, que es el que las plantas aprovechan. Sabiendo ya su actuación en los suelos, llegó otra oportunidad de probarla con el herbicida más controvertido en Colombia: el glifosato; utilizado para la fumigación de cultivos ilícitos.

El Ministerio de Medio Ambiente invitó a Dussan a grupos de discusión para que diera su punto de vista como experta en microorganismos y así abrieron una nueva línea de investigación para probar la versatilidad de la bacteria. “Cuando el glifosato cae al suelo — explica Dussan— si uno chequea, los microorganismos lo están metabolizando. Pero hay algunos que no lo hacen, o sea, lo usan y lo pasan a otro compuesto, ese otro compuesto que no pasa, es más tóxico y volátil y ahí, por ejemplo, puede ser tóxico”. Con los análisis genéticos del L. sphaericus se dieron cuenta que esta toma la vía de la sarcosina, que es un producto intermedio en la degradación de la glicina. Es decir, el glifosato que está compuesto de glicina y fosforo es dividido por la sarcosina. “La glicina es un aminoácido que utilizamos todos: las bacterias, los animales, las plantas, todo para nuestro metabolismo, porque es parte de las proteínas. Y el fósforo, que se libera en forma de fósforo inorgánico, queda soluble en el suelo y ese lo pueden utilizar las plantas”, explica la microbióloga.  Este último descubrimiento está en fase de laboratorio que, como dice la profesora, es un ambiente en que las bacterias están “consentidas”. Pero el potencial es grande, y en un país que ha debatido tanto su uso, Dussan lo ve como un área que hay que seguir explorando.

Un potencial invisible La directora del CIMIC se emociona cuando se le pregunta por la diversidad que tiene Colombia en bacterias, y de inmediato recuerda el libro de Roberto Kolter y Stanley Maloy: Microbes and Evolution: The World That Darwin Never Saw (Microbios y evolución: El mundo que Darwin nunca vio) Porque el autor del Origen de las Especies no pudo explorar el universo de los microorganismos. A Colombia le pasa lo mismo, es evidente la biodiversidad de fauna y flora y, aunque invisible, está la de las bacterias, hongos, algas microscópicas y demás microorganismos. “Si tú chequearas un gramito de tierra ves la diversidad de microorganismos que hay, y esa diversidad es mayor que la de cualquier otra, porque soporta condiciones ambientales extremas y por eso Colombia, que tiene varios pisos térmicos, y está en el trópico, la diversidad es inmensa”, dice Dussan. La L. sphaericus también puede absorber metales y este es uno de los trabajos que la microbióloga ve que todavía falta desarrollar en el tratamiento de aguas y en la minería. Tras 30 años dedicados a un solo microorganismo al que le ha encontrado todos estos usos, Jenny Dussan llama la atención sobre el potencial que hay en la microbiota y las bacterias aliadas que todavía faltan encontrar, y así estudiar los servicios que pueden prestar a la humanidad.

El Centro de Investigaciones Microbiológicas (CIMIC), de la Universidad de los Andes, fue fundado por la doctora Elizabeth Grose en 1991. En sus orígenes trabajó con hongos fitopatógenos y luego con bacterias que controlan la pudrición del cogollo de las palmas. Otras investigaciones se enfocaron en el clavel Rojo en los cultivos de la sabana de Bogotá. Tras el fallecimiento de Grose, en 1997, la microbióloga Jenny Dussan asumió como directora del Centro.