Publicado 21/04/2020 14:26:41 +02:00CET

Microbios que mastican etano descubiertos en respiraderos calientes

Microbios que mastican etano descubiertos en respiraderos calientes
Microbios que mastican etano descubiertos en respiraderos calientes - Woods Hole Oceanographic Institution

MADRID, 21 Abr. (EUROPA PRESS) -

Investigadores del Instituto Max Planck de Microbiología Marina han descubierto un microbio que se alimenta de etano en respiraderos calientes de aguas profundas. Con una participación de hasta el 15%, el etano es el segundo componente más común del gas natural. Los investigadores también lograron cultivar este microbio en el laboratorio.

En particular, el mecanismo por el cual descompone el etano es reversible. En el futuro, estos microbios podrían usarse para producir etano como fuente de energía. El estudio ha sido publicado en la revista mBio.

El grupo de investigación dirigido por Gunter Wegener del Instituto Max Planck de Microbiología Marina, en cooperación con investigadores de otros institutos, descubrió el microbio previamente desconocido en el fondo marino de la cuenca de Guaymas a una profundidad de 2.000 metros en el Golfo de California. "La cuenca de Guaymas es un laboratorio natural repleto de nuevas especies", dijo Wegener en un comunicado. "Los responsables de esta extraordinaria diversidad son los fluidos calientes que brotan del fondo marino, que atraen a muchas especies. Ya hoy, hemos descubierto muchos organismos en este hábitat".

Algunos componentes del gas natural como el propano o el butano pueden descomponerse solo por bacterias. Sin embargo, según el estado actual de la investigación, la degradación de los componentes principales del gas natural, metano y etano, requiere dos organismos que forman un consorcio: Archaea, que descompone el gas natural, y bacterias, que acoplan los electrones liberados en el proceso al sulfato, un compuesto abundante en el océano. Estudiar los procesos bioquímicos en los consorcios en el laboratorio ha sido extremadamente difícil hasta ahora. Estos organismos crecen muy lentamente y solo se dividen cada pocos meses. Por lo tanto, poca biomasa estaba disponible para su estudio.

Esto es diferente con los productores de etano que ahora se han descubierto: "Estos consorcios están creciendo mucho más rápido", informó Cedric Hahn, estudiante de doctorado del Instituto Max Planck de Microbiología Marina y primer autor del estudio. Las células se duplican cada semana. "Los cultivos de laboratorio me mantienen bastante ocupado. Pero de esta manera, ahora tenemos suficiente biomasa para análisis extensos. Por ejemplo, pudimos identificar intermedios intercelulares clave en la degradación del etano. Además, presentamos el primer genoma completo de arqueas degradantes de gas natural en este estudio ".

La arquea recién descubierta se llamaba Ethanoperedens thermophilum, que significa "devorador de etano amante del calor". Sus bacterias asociadas son familiares de otros consorcios. Katrin Knittel, quien ha estado trabajando en el tema desde el descubrimiento del primer consorcio de metano, dijo: "Hemos encontrado secuencias de genes de estas arqueas en muchos respiraderos de aguas profundas. Ahora finalmente entendemos su función".

Los investigadores también descubrieron que la degradación del etano de este microbio es reversible. Por lo tanto, los familiares de Ethanoperedens podrían producir etano a partir de dióxido de carbono. Esto es muy interesante para aplicaciones biotecnológicas. El equipo de Wegener ahora está buscando dichos organismos. Además, en cooperación con sus colegas, su objetivo es convertir los microbios que producen metano en productores de etano.

"Todavía no estamos listos para comprender todos los pasos involucrados en la degradación del etano", dijo Rafael Laso Pérez, quien hizo su tesis doctoral sobre las arqueas que degradan el gas butano. "Actualmente estamos investigando cómo Ethanoperedens puede funcionar de manera tan eficiente. Si entendemos sus trucos, podríamos cultivar nuevas arqueas en el laboratorio que podrían usarse para obtener recursos que actualmente deben extraerse del gas natural".

Los microbios descritos en el estudio son significativos para el ciclo global del carbono y la creciente concentración de dióxido de carbono atmosférico de dos maneras: por un lado, usan etano en las profundidades del mar y evitan que este gas llegue a la atmósfera. Por otro lado, podrían ofrecer una solución para que la industria reduzca las emisiones de carbono. "Esto aún está muy lejos", dijo Wegener. "Pero estamos investigando. Algo que sabemos con certeza es que no debemos subestimar a los habitantes más pequeños del mar".