Microbios que se alimentan de petróleo remodelan las gotas para optimizar su biodegradación

 

Publicado originalmente por Bob Yirka , Phys.org, el 18 de agosto de 2023

Secuencias de campo claro que muestran fenotipos de biopelículas. (A) Secuencia de lapso de tiempo que muestra la formación de una monocapa en una gota atrapada. El borde de la trampa de la gota está indicado por la línea discontinua blanca. La monocapa confluyente se forma en t0 (t = 0 h). (B) Desarrollo de una biopelícula esférica (SB) en una gota de aceite. El radio de la gota de petróleo disminuye uniformemente con el tiempo. A las 12 h, la gota se delinea con una línea cian y la biopelícula se delinea con una línea magenta, como guía para su comprensión por el lector. (C) Secuencia de lapso de tiempo que muestra el desarrollo de una biopelícula dendrítica (DB) en una gota de petróleo. La biopelícula deforma la superficie, generando inicialmente arrugas y protuberancias, que fragmentan la gota en segmentos en forma de tubo y numerosos volúmenes de petróleo más pequeños, de forma irregular, cubiertos con células en momentos posteriores. Crédito: Science (2023). DOI: 10.1126/science.adf3345

Un equipo de científicos ambientales franceses y japoneses ha descubierto un tipo de microbio que consume petróleo y que remodela las gotas para optimizar la biodegradación. En su estudio, publicado en la revista Science, el equipo aisló muestras de bacterias Alcanivorax borkumensis en un entorno de laboratorio, las alimentó con petróleo crudo y luego observó cómo trabajaban juntas para alimentarse del petróleo de la manera más rápida y eficiente posible. Terry McGenity y Pierre Philippe Laissue de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Essex han publicado un artículo de Perspective en el mismo número de la revista que describe el trabajo.

Investigaciones anteriores han demostrado que muchos de los microbios que viven en el océano se alimentan de petróleo, eventualmente limpiando el petróleo que no consiguen limpiar los humanos. Investigaciones anteriores también han demostrado que tales microbios no pueden consumir petróleo crudo hasta que se dispersa en gotas, lo que puede llevar mucho tiempo. En este nuevo esfuerzo, los investigadores buscaron aprender más sobre el proceso de consumo de petróleo crudo por los microbios marinos. Con ese fin, recolectaron especímenes de A. borkumensis y los probaron en su laboratorio.

Bajo un microscopio, el equipo de investigación observó que A. borkumensis formó biopelículas alrededor de las gotas de petróleo, pero lo hicieron principalmente de dos maneras. En un experimento, 1) las muestras de A. borkumensis que no habían estado expuestas al petróleo crudo antes se introdujeron en gotas simples de crudo. Grupos de bacterias convergieron en una gota, formando una esfera. La forma de la esfera persistió hasta que se consumió toda la gota de petróleo.

Pero cuando el equipo expuso 2) muestras con experiencia en el consumo de petróleo crudo, su comportamiento fue mucho más avanzado. Inicialmente, al converger en una gota, se formaba una esfera, pero luego se formaron protuberancias en forma de dedos, irradiando desde la esfera, cada una completamente cubierta de bacterias. El resultado fue un consumo mucho más rápido y eficiente de la gota.

Los investigadores sugieren que la formación de las protuberancias da como resultado una mayor exposición al área de superficie del aceite, lo que permite que haya un mayor número de bacterias consumiendo la gota de petróleo al mismo tiempo, en comparación con la esfera simple, lo que resulta en un consumo más rápido.

Más información: M. Prasad et al, Alcanivorax borkumensis biofilms enhance oil degradation by interfacial tubulation, Science (2023). DOI: 10.1126/science.adf3345. www.science.org/doi/10.1126/science.adf3345

Terry J. McGenity et al, Las bacterias estiran y doblan el aceite para alimentar su apetito, Science (2023). DOI: 10.1126/science.adj4430

Información de la revista: Science

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