Científicos del Departamento de Investigación en Alimentos (DIA) de la Facultad de Ciencias Químicas (FCQ) de la Universidad Autónoma de Coahuila (UadeC), identifican y estudian enzimas o metabolitos de microorganismos de ambientes extremos de Coahuila para su potencial aplicación en diversos sectores industriales.
“Este proyecto consiste en identificar microorganismos que produzcan enzimas o metabolitos secundarios que pudieran tener una aplicación en la industria alimentaria, de la salud o en algún otro tipo de industria como la textil, la química, etcétera”, explicó el doctor Raúl Rodríguez Herrera, profesor investigador del DIA de la UadeC.
Este proyecto tomó como referencia microorganismos provenientes de ambientes extremos del semidesierto de Coahuila, donde se presentan 40 grados Celsius de temperatura durante el día y de cuatro a cinco grados Celsius en la noche, suelos calcáreos con abundantes sales, fosfatos y yesos, entre otros aspectos.
El investigador mencionó que, usualmente, la gente tiene la creencia que en el semidesierto hay una pobreza extrema de recursos, sin vegetación y con aridez. Sin embargo, los organismos que existen en este ecosistema tienen que soportar largos periodos de sequías, altas temperaturas durante el día, bajas temperaturas durante la noche y altas presiones osmóticas, entre otros factores.
“Deben tener metabolismos muy eficientes para producir compuestos que les den ciertas ventajas competitivas. En el estudio de microorganismos que se desarrollan bajo estas condiciones, hemos detectado que pueden producir proteínas o metabolitos que tienen potencial en el sector industrial”, señalo Rodríguez Herrera.
Maquinaria enzimática
Los muestreos fueron realizados en las áreas extremas de diversas localidades del estado de Coahuila. Las regiones elegidas fueron el ejido La Azufrosa que tiene un alto contenido de azufre, localidades con aguas termales como Ojo Caliente -ambas en el municipio de Ramos Arizpe-, la ciudad de Cuatro Ciénegas con alta diversidad genética, Las dunas de Bilbao de Viesca, un área extremadamente árida, y la región de Paila en el municipio de Parras, zona semiárida con alta irradiación solar.
“Nos dimos a la tarea de identificar microorganismos en todas estas áreas que estuvieran asociados a plantas con altos contenidos de taninos, asumiendo que si estaban asociados, este tipo de plantas podría tener la maquinaria enzimática capaz de degradar estos taninos”, puntualizó el experto.
El investigador agregó que el proyecto se enfocó principalmente en el estudio de hongos. Fue aislado el ADN (ácido desoxirribonucleico) de hongos que pueden o no cultivarse con técnicas de metagenómica. A partir de las muestras se amplificaron, secuenciaron e identificaron los microorganismos presentes, incluso algunos no cuentan con clasificación.
“Identificamos estos hongos, probamos si producían o no tanasa; vimos que muchos producían en mayores concentraciones la tanasa en comparación con cepas fúngicas comerciales, también nos dimos a la tarea junto con investigadores de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) de aislar el gen de la tanasa de los microorganismos metagenómicos, y aprovecharlo para insertarlo en levaduras donde pudimos producir más eficientemente esta enzima con potencial industrial”, indicó Rodríguez Herrera.
Dentro de las aplicaciones potenciales de estos microorganismos está la producción de enzimas como invertasas, inulinasas y tanasas, esta última se utiliza para la clarificación de tés instantáneos, cerveza y vino dentro de la industria alimentaria. También, a través de la degradación del ácido tánico, se utiliza para la producción de antibióticos en el sector farmacéutico.
“Más adelante ejecutamos estrategias de biología sintética, editando la secuencia del gen de la tanasa para poderla insertar a la levadura y le incluimos instrucciones para que se produzca la enzima en forma extracelular, en una mayor cantidad, y eliminamos del gen algunos codones que codifiquen para aminoácidos que no nos interesaban y que pudieran causarle algún daño a la proteína que estábamos produciendo”, detalló el científico.
Para finalizar, el doctor Rodríguez Herrera aclaró que esta última parte de la investigación fue desarrollada con la colaboración de otros especialistas de la Universidad Autónoma de Nuevo León, específicamente con el doctor José María Viader y la doctora Martha Guerrero, con quienes se ha hecho un buen trabajo en equipo para producir más eficientemente las proteínas. En la primera parte del proyecto, se trabajó en colaboración con los doctores Faustino Lara Victoriano y Cristóbal Noé Aguilar, ambos de la UadeC, y con los doctores Francisco Daniel Hernández Castillo y Manuel Humberto Reyes Valdés, de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN).
Fuente: Agencia Informativa Conacyt
