Diseñar trajes de protección para las bacterias que trabajan duro
Una nueva técnica hace que las células bacterianas sean más robustas y eficientes para la síntesis de diversos productos químicos en condiciones de aplicación difíciles
Cada día, las fábricas de productos químicos producen una amplia gama de productos de los que es muy difícil prescindir en una sociedad moderna; desde medicamentos como la insulina y los antibióticos hasta fertilizantes.
Bacterias E coli sin traje de protección.
University of Southern Denmark
Bacterias E. coli con traje de protección.
University of Southern Denmark
La base de estos productos suele estar formada por bacterias, que pueden producir sustancias químicas y fármacos de forma eficiente y sin generar productos secundarios tóxicos, lo que resulta atractivo para el medio ambiente y la sostenibilidad.
Uno de los principales retos de estas esforzadas bacterias es que pueden necesitar ser expuestas a diferentes factores de estrés para producir el producto deseado: algunas bacterias necesitan ser expuestas a un calor elevado, otras a altos valores de pH y otras a disolventes orgánicos. Aunque las bacterias industriales son resistentes, esto suele provocar su muerte y, finalmente, una baja eficacia.
Bacterias más robustas
Changzhu Wu, jefe de investigación del Departamento de Química, Física y Farmacia de la Universidad del Sur de Dinamarca, y su equipo de investigación trabajan en el desarrollo de procesos químicos más sostenibles, y ahora presentan una nueva técnica que hace que las células bacterianas sean más robustas y eficientes para la síntesis de diversos productos químicos en condiciones de aplicación duras.
El equipo describe su nuevo método, basado en la bacteria modelo E. coli , en la revista científica Nature Communications.
La mayoría de la gente probablemente piensa en la E. coli como una bacteria que puede contaminar el agua potable y causar enfermedades, pero la mayoría de las bacterias de esta especie se encuentran de forma natural en nuestros intestinos y son inofensivas.
Fortalecimiento de E. coli
E. coli se utiliza ampliamente para producir muchos tipos importantes de medicamentos y productos químicos en la industria porque crece rápidamente y es fácil y seguro trabajar con ella.
- Pero, al igual que ocurre con otras bacterias en la industria, se pierden muchas de ellas por el camino. Simplemente mueren por las duras condiciones que se les ofrecen en el proceso, y eso reduce la eficacia, explica Changzhu Wu.
Su idea es, por tanto, poner a las bacterias E. coli en una especie de traje protector para que sean más resistentes.
El nuevo traje protector consiste en nanopartículas de dopamina (que en los círculos químicos son conocidas por proteger contra factores de estrés externos como la luz), y la receta es sencilla: Se mezclan bacterias E. coli, dopamina y líquido, e inmediatamente después la dopamina se adhiere a la superficie de las células de la bacteria en forma de nanopartículas.
- Con el traje protector puesto, la bacteria queda protegida contra la radiación UV, el calentamiento y varios disolventes orgánicos, escriben los investigadores en su artículo científico.
Bueno para la sostenibilidad
Una bacteria E. coli sin traje protector rara vez sobrevivirá más de dos horas si se expone a la radiación UV. Con el traje protector puesto, más del 85% sigue viva después de dos horas.
Los investigadores también probaron la respuesta de la bacteria a los cambios de fase drásticos (por ejemplo, estar en una fase gaseosa que cambia a líquida, de líquida a sólida, etc.). En este caso, el 90% de las células bacterianas sin protección murieron, mientras que el 80% de las células protegidas sobrevivieron.
- Con unas tasas de supervivencia tan elevadas, se puede ampliar la producción de sustancias químicas en la bacteria E. coli , lo que es bueno para el medio ambiente y la sostenibilidad, concluye Changzhu Wu.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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