También los organismos vivos necesitan anticongelantes para sobrevivir en el frío intenso.
Las plantas y animales que viven en climas fríos tienen proteínas naturales anticongelantes (AFPs) que impiden la formación del hielo y la cristalización de la materia del fluido orgánico. Sin ese anticongelante, la materia viva sufriría daños por heladas e incluso la muerte.
La producción de tales proteínas anticongelantes es una de las principales rutas evolutivas tomadas por una variedad de organismos, incluyendo peces, insectos, bacterias, plantas y hongos.
La comprensión de cómo funciona este mecanismo no sólo es importante en sí misma, sino que también tiene implicaciones importantes para la mejora de los alimentos, así como a la producción de medicamentos, según creen investigadores de Israel, Canadá y los EE.UU. que investigaron cómo funciona el proceso.
El trabajo en desentrañar el enigma AFP fue tomado por los científicos del laboratorio del Doctor Ido Braslavsky, de la Universidad Hebrea de Jerusalem y en la Universidad de Ohio en los EE.UU; pues, tras medio siglo de investigación, el mecanismo subyacente a la actividad de las proteínas anticongelantes naturales todavía no estaba claro.
Uno de los debates en la comunidad académica se refiere a la química y física detrás de las interacciones de las proteínas anticongelantes y del hielo.
Los investigadores de la Universidad Hebrea estudiaron la proteína anticongelante del gusano de la harina. Esta proteína es un AFP hiperactivo con una potencia para detener el crecimiento de hielo que es cientos de veces mayor que la potencia AFP de peces y plantas.
En su estudio, publicado en la revista estadounidense PNAS (Actas de la Academia Nacional de Ciencias), el equipo internacional de investigadores ha creado una versión bioquímica del marcador fluorescente de la AFP.
Entonces se pudo observar directamente bajo una lente de microscopio. Se inyectaron estas proteínas en los dispositivos de microfluidos de diseño personalizado con canales diámetro minutos.
Los dispositivos de microfluidos se colocaron en unidades de refrigeración con un control de temperatura con una resolución de unas pocas milésimas de grado, de este modo los cristales de hielo de 20 a 50 micrómetros podrían ser cultivados de forma controlable, todo bajo observación microscópica.
Gracias al uso del sistema, los investigadores fueron capaces de demostrar que el hielo que se forma en una solución anticongelante queda recubierto con la proteína.
Ellos mostraron además que al hielo se unen las AFP directamente con suficiente fuerza para evitar que el hielo siga su proceso de crecimiento. Todo esto incluso después de que ya no hay ninguna presencia adicional de la proteína en la solución.
La importancia de los hallazgos publicados en este estudio no es sólo a nivel científico, sino también práctico.
Los gusanos y tus helados
Por ejemplo, las AFP de pescado ya se utilizan en los helados bajos en grasas para prevenir la cristalización del hielo, manteniendo así una textura suave y cremosa. Estas proteínas se podrían utilizar en otros alimentos congelados para el mantenimiento de la textura deseada sin grasas adicionales, dicen los investigadores.
Otros estudios sobre las AFP se centran en la preparación de las plantas recombinantes y peces con mejores tasas de supervivencia en condiciones de frío y deshidratación.
Tales cultivos recombinantes pueden mejorar la dispersión de alimentos en el mundo, según creen los investigadores.
Fuente: Puntual
