Bacterias que comen dióxido de carbono podrían ayudar a salvar el planeta

Bacterias israelíes que comen dióxido de carbono podrían ayudar a salvar el planeta

Científicos israelíes revelaron un arma potencialmente implacable en la lucha contra la contaminación del aire, la deforestación y el cambio climático: bacterias diseñadas para comerse al peligroso dióxido de carbono (CO2).

El 27 de noviembre, el laboratorio de investigación de plantas y ciencias ambientales del profesor Ron Milo en el Instituto Weizmann de Ciencias presentó un informe al respecto en la prestigiosa publicación científica Cell.

El equipo de Milo pasó casi diez años usando ingeniería genética para crear una bacteria E. coli que come CO2.

Primero, los científicos identificaron los genes que las plantas usan para el proceso de fijación de carbono, es decir tomar carbono del CO2 y convertirlo en proteínas, ADN y otras moléculas biológicas. Muchos de estos genes ya estaban presentes en la bacteria mientras que otros podrían ser agregados o modificados.

También insertaron un gen que les permite a las bacterias obtener energía del formiato, una sustancia altamente disponible que se puede producir de forma directa con electricidad y aire.

Una vez que las bacterias cultivadas tuvieron la mecánica genética necesaria, aún necesitaban ser “convencidas” de cambiar su alimento normal (azúcar) por CO2. La técnica usada es llamada “evolución de laboratorio”.

El investigador principal, el becario posdoctoral Shmuel Gleizer, trabajó con otros miembros del equipo de Milo en el Departamento de Ciencias Ambientales y Vegetales del Weizmann para eliminar de forma gradual la bacteria del azúcar que estaban acostumbradas a comer. Entre ellos, Yinon Bar-On

En cada etapa, a las bacterias cultivadas se les dio suficiente azúcar para evitar que murieran de hambre por completo. Y a la vez se les suministró grandes cantidades de CO2 y formiato.

Las generaciones posteriores de las bacterias cultivadas originales recibieron cada vez menos azúcar. Luego de casi un año de adaptación a la nueva dieta, algunas empezaron a vivir y multiplicarse en un ambiente de CO2 puro.

Incluso, los investigadores utilizaron un método especial para asegurarse de que la E. coli no se «comiera» otros nutrientes. “Al principio parecía imposible pero nos enseñaron numerosas lecciones en el camino y al final pudimos demostrar que que sí se puede lograr. Nuestros descubrimientos son muy importantes de cara a nuestro objetivo de aplicaciones científicas eficientes y ecológicas”, explicó Milo.

Los investigadores creen que las bacterias cultivadas podrían ser saludables para el planeta de varias maneras. Para Bar-On, hay varios escenarios en los que esta investigación actual podría aplicarse de manera potencial en el futuro para abordar el cambio climático.
Según el especialista, la ingeniería de una cepa de E. coli capaz de utilizar fuentes de energía como el formiato -que podría sintetizarse de forma electroquímica con energía renovable- abre la posibilidad de producir etanol, butanol y combustibles menos densos, para reemplazar los combustibles fósiles.

Por otra parte, la investigación podría servir como base para futuros métodos para aumentar la producción de alimentos sin la enorme cantidad de tierras que actualmente se necesita para criar animales y cultivar verduras.

«Bajar drásticamente la demanda de tierra para la producción de alimentos puede ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con la agricultura. Un ejemplo es la disminución de la deforestación», explicó Bar-On.

La bacteria que come CO2 también podría ser útil en la producción de proteínas alternativas, un objetivo importante en la industria de la tecnología alimenticia.

«En el futuro, podremos usar energía renovable para impulsar la fijación de carbono y la producción de proteínas en estas bacterias. Este proceso puede ampliarse para producir proteínas a partir de fuentes renovables, algo que, por ejemplo, podría servir como alimento para el ganado», finalizó Bar-On.​