De izquierda a derecha: María Jesús Rodrigo, investigadora del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA, CSIC); Manel Porcar, investigador del Instituto de

Un estudio desarrollado por el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2Sysbio),
centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat
de València, el Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA, CSIC) y las
empresas Darwin Bioprospecting Excellence y ADM Biopolis apunta a algunas cepas de
las comunidades bacterianas que crecen en las placas solares como potenciales
antioxidantes y protectores contra la radiación ultravioleta. La colaboración destaca el
descubrimiento de nuevos antioxidantes extraídos de fuentes naturales, como pueden
ser plantas y microorganismos, y despierta gran interés en la industria farmacéutica y
alimentaria.
El trabajo, una colaboración entre el conocimiento científico y las tecnologías de
diversos institutos de investigación y empresas innovadoras que ha sido publicado en la
revista Frontiers in Microbiology, abre la puerta al potencial diseño de nuevos
tratamientos farmacéuticos o cosméticos contra el estrés oxidativo.
“El objetivo era aumentar el conocimiento sobre las comunidades bacterianas que viven
en superficies artificiales en condiciones extremas, de tal manera que podamos
entender los mecanismos moleculares que hacen posible su supervivencia y aplicar
estos conocimientos para desarrollar aplicaciones biotecnológicas", explica Manel
Porcar, investigador principal del proyecto HELIOS, del Instituto de Biología Integrativa
de Sistemas (I2SysBio) y presidente de Darwin Bioprospecting Excellence.
"Partimos de la idea de que las bacterias que crecen en ambientes con elevada radiación
solar y desecación tienen diversas estrategias para combatir las extremas condiciones a
las que están expuestas. Estas adaptaciones incluyen eficientes sistemas de reparación
de ADN, producción de pigmentos y protección frente al estrés oxidativo", añade Kristie
Tanner, coordinadora de proyectos de I+D de la empresa Darwin Bioprospecting
Excellence. "Por este motivo, decidimos estudiar las comunidades microbianas que
habitan en las superficies de 6 paneles solares ubicados en la Facultad de Economía de
la Universitat de València”.
En el estudio, el uso del nematodo Caenorhabditis elegans como modelo animal de
evaluación fue clave para un rápido escrutinio in vivo de la actividad biológica de las
bacterias candidatas. “Se utiliza en investigación desde hace más de 40 años, siendo uno
de los animales mejor descritos en biología. En ADM Biopolis este nematodo nos
permite evaluar la funcionalidad de diferentes ingredientes, como extractos de plantas,
probióticos o incluso fármacos”, señala Patricia Martorell, jefa de Laboratorio de
Biología Celular de la biotecnológica.
En este caso, para evaluar un alto número de muestras, se utilizó un innovador sistema
automatizado disponible en ADM Biopolis que permite realizar mediciones biológicas
simultáneamente con un elevado número de muestras. Estos ensayos mostraron que
tres de los microrganismos del estudio tenían mayor poder antioxidante que la vitamina
C. Se trata de Planomicrobium sp., Rhodobacter sp. y Bacillus sp. Además, el modelo de
C. elegans también se usó para confirmar el efecto protector de los microorganismos
contra radiación ultravioleta, especialmente de las dos primeras.
“Nos llamó la atención que estas bacterias presentan una pigmentación roja, naranja o
amarilla, lo que está vinculado a la producción de carotenoides. Se demuestra, por
tanto, una vez más, que estos pigmentos naturales pueden jugar un papel importante
en la protección contra la dañina radiación ionizante y el estrés oxidativo”, apuntan los
investigadores del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA, CSIC)
Lorenzo Zacarías y María Jesús Rodrigo, especialistas en el estudio de carotenoides.
En conclusión, el equipo investigador apunta que la elaboración de extractos de estas
bacterias seleccionadas o combinaciones artificiales de sus componentes activos podría
ser útil para el diseño de nuevos tratamientos contra enfermedades donde el estrés
oxidativo juega un papel crucial.
El origen que impulsó esta investigación fue el proyecto MICROBIOSOL ('Bioprospección,
escrutinio e identificación en placas solares de microorganismos y metabolitos de
interés biotecnológico'), llevado a cabo por la empresa ADM Biopolis, con participación
del I2SysBio y financiado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial. De
este trabajo, derivó el proyecto HELIOS, impulsado por el I2SysBio, con financiación de
Fondos FEDER y el Ministerio de Economía y Competitividad.

 

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