Desde 2020 el biólogo Mohamed Toufic Darwich Cedeño ha estudiado estos microorganismos para su tesis doctoral en Biología, especialmente en dos grupos de cianobacterias presentes en Colombia: lasSynechococcales y las Oscillatoriales, trabajo dirigido por el profesor Luis Carlos Montenegro, coordinador del Laboratorio de Cultivo de Algas (LAUN) de la UNAL.
Estas bacterias son reconocidas como los microorganismos más antiguos del planeta capaces de realizar fotosíntesis y que pueden vivir en presencia de oxígeno; son altamente resistentes y se adaptan a condiciones extremas, por lo que han evolucionado y desarrollado mecanismos para protegerse.
Incluso se ha comprobado que las cianobacterias se adaptan a procesos industriales y químicos humanos, una capacidad aprovechada en varias investigaciones para producir compuestos de valor industrial como moléculas anticancerígenas, pigmentos para la industria cosmética y suplementos alimenticios, entre otros.
“Proponemos moléculas que pueden tener utilidad industrial y que podrían sustituir o convertirse en nuevos productos para nuestro día a día”, explica el biólogo Darwich respecto a los avances en su investigación sobre estas bacterias.
Exploración del potencial biotecnológico
El trabajo se realizó en el LAUN y en el Centro Interdisciplinario de Investigaciones Marinas y Ambientales (Ciimar) de Portugal, con el objetivo de profundizar en las propiedades de las cianobacterias. “La Colección de Algas y Cianobacterias LAUN cuenta con 84 especies de algas microscópicas, 40 de las cuales corresponden exclusivamente a cianobacterias”, comenta el investigador.
Los investigadores organizaron, agruparon y clasificaron los 40 microorganismos por medio de caracterización molecular, a través de la extracción del ADN, con lo que se hicieron comparaciones de los materiales genéticos.
LAUN82 “Hyella sp.” cianobacteria roja colectada en Islas del Rosario y posible candidata para tratamientos de promoción de crecimiento celular (imagen magnificada 4000 veces el tamaño original). Foto: Mohamed Toufic, doctor en Biología.
En el desarrollo de la investigación se halló que 23 de las 40 cianobacterias autóctonas de Colombia son desconocidas para la ciencia, por lo que representan nuevos reportes de especies de microbiota. “Tenemos 8 nuevos registros de géneros, con 23 nuevas especies representantes pendientes por clasificar”, anota el investigador.
Posteriormente, se extrajo el agua de los microrganismos logrando una deshidratación total que dejó como resultado las células con toda su composición química intacta y lista para proceder con distintos ensayos.
Luego se realizaron pruebas químicas para ver qué tantos carbohidratos, grasas y proteínas producen para así proponerlas como suplementos alimenticios o como materias primas para la fermentación y generación de diversos biocombustibles.
Tratamiento de aguas residuales
Las cianobacterias pueden crecer y alimentarse en aguas contaminadas, de hecho, se multiplican en cuerpos de agua con exceso de nutrientes. En la investigación se comprobó que algunas especies son capaces de resistir y expandirse en aguas residuales, por lo que serían un componente para la purificación natural.
Las pruebas de esta función de las cianobacterias mostraron una reducción del 67 % en nitratos y de 100 % en fosfatos, así como remoción de materia orgánica oxidable del 94,5 %, volviendo el agua potable. Además, “la materia prima para cultivarlas es gratis”, señala el investigador, es decir, que las especies pueden constituir un sistema autosostenible que reduciría significativamente los costos de tratamiento de aguas.
Extracción de ADN de cianobacterias en el laboratorio de cultivo de algas de la Universidad Nacional de Colombia (LAUN) Foto: Mohamed Toufic, doctor en Biología.
