“Estos elementos prometen un futuro brillante para el desarrollo de nuevos productos para la industria biotecnológica en Chile en forma de aditivos alimentarios”, de esta forma describe su proyecto la investigadora de la Universidad Católica del Maule, Dra. Aparna Banerjee. El estudio denominado “Polisacaridos bioactivos de bacterias poliextremófilas de la isla Decepción como posibles aditivos alimentarios”,llevó a Banerjee y a su equipo a una primera expedición al Continente Blanco como parte de la Expedición Científica Antártica (ECA59) coordinada por el Instituto Antártico Chileno (INACH).
El Continente Blanco no solo es un territorio con nieve, frío y congelado, sino que también tiene agua caliente y burbujeante en una isla de origen volcánico llamada Decepción. Aquí viven estos organismos extremadamente pequeños y que para sobrevivir forman una casa que los protege, hecha con algo parecido a azúcares. Estos azúcares se pueden ocupar para preparar comidas y así no tener que colocarle otros azúcares que no sean naturales o que sean más caros.
Conversamos con la microbióloga oriunda de India y que lleva varios años en Chile, quien expresa que este proyecto se centra específicamente en la bioprospección en ambientes extremos (fumarolas), en donde ocurren condiciones ideales para la producción de compuestos bioactivos de interés biotecnológico. “Buscamos bacterias desde las fumarolas para replicar después estas condiciones naturales en los laboratorios. Estos elementos prometen un futuro brillante para el desarrollo de nuevos productos para la industria biotecnológica en Chile en forma de aditivos alimentarios”, agrega.
Asimismo, Banerjee resalta que este trabajo cuenta con la participación de un grupo de investigadoras e investigadores nacionales e internacionales que ofrecen un punto de vista interdisciplinario, que abarca temáticas de estudio de oceanografía, geoquímica, microbiología, biología molecular y bioinformática.
¿Cuántos días duró la expedición en la isla Decepción?
AB: Comenzamos el viaje desde Punta Arenas el 21 de diciembre del año pasado y regresamos el 14 de enero de este año. En total, permanecimos 21 días en terreno, en la isla Decepción. Hemos recolectado muestras de sedimentos y agua asociadas a sectores con presencia de fumarolas intermareales de la isla Decepción. Esta ha sido la primera campaña de nuestro proyecto financiado por el INACH.
¿En qué sectores de la isla trabajaron?
AB: Siendo sitios fumarólicos intermareales y dependiendo de la marea baja, durante esta primera expedición hemos trabajado en el lago Irizar, bahía Fumarola, Obsidiana, bahía Telefon, cráter 70, caleta Péndulo, lago Kroner y Ballenero.
Estuvieron pernoctando en la base española Gabriel de Castilla. ¿Cómo fue la relación con los investigadores españoles?
AB: La hospitalidad, el apoyo logístico para los muestreos y el transporte con zodiac entre diferentes sitios de la isla que recibimos es más de lo que podríamos esperar en el Continente Blanco. Además, también presentamos nuestro proyecto a los miembros de la base y hemos sido reconocidos como parte de la XXXVI Campaña Antártica de España junto con investigadores de diferentes países como México, Colombia, Canadá, Polonia, India, entre otros además de Chile y España.
¿Ya han trabajado en laboratorio con las muestras tomadas?
AB: Las muestras de agua y sedimentos de las fumarolas se analizaron para determinar la presencia de metales, nutrientes, gases e isótopos estables del carbono y nitrógeno, y así obtener la caracterización geoquímica primaria de los sitios y comprender dónde y cómo sobreviven y prosperan los microorganismos.
También hemos identificado la comunidad microbiana en estos ocho sitios a través del estudio microbiológico de las matrices ambientales. En el laboratorio de la Universidad Católica del Maule y la Universidad Autónoma de Chile, sede Talca, se han aislado con éxito algunas bacterias que están formando biopelículas y produciendo polisacáridos. Se necesitan más trabajos para optimizar la producción de los polisacáridos seguidos de su caracterización estructural y funcional.
¿Qué sustancias podríamos encontrar mediante este trabajo?
AB: A través de este estudio podríamos obtener sustancias que nos ayuden con los productos envasados. Algunos ejemplos serían la mantención de los emulsionantes, así como los conservantes en sabor o textura y la prolongación de su vida útil de algunos alimentos. En síntesis, todo lo que nos sirva para encontrar alternativas naturales a los aditivos sintéticos que tenemos hoy en día.
¿Cómo ha afectado el cambio climático a su objeto de estudio?
AB: Para comprender los impactos del cambio climático sobre la zona de estudio, necesitaríamos realizar un estudio de largo plazo en la isla. Sin embargo, al ser un volcán activo, los afloramientos de aguas calientes pueden cambiar su ubicación y potencialmente ser afectadas por los cambios de las mareas. En lo inmediato, es posible indicar que un eventual aumento del nivel mar podría afectar la calidad físico-química de los sitios, dado que puede producirse la mezcla de aguas de mar con el agua de fumarolas.
Algunos de los sitios se han visto con una gran presión turística, lo que es preocupante desde el punto de vista de la conservación. Además, teniendo en cuenta que la isla Decepción es uno de los análogos del planeta Marte en la Tierra, trae la forma de vida más antigua de nuestro planeta en el agua caliente, burbujeante y rica en metales de las fumarolas. En esta era de cambio climático, podríamos perder estas huellas microbianas únicas si no se exploran y conservan. El turismo en la Antártica trae un riesgo de impacto antropogénico a estos miles de millones de años de huellas microbianas. Esto nos permitió centrarnos más en la importancia de la «conservación microbiana» en su propio sitio.
¿Cuál es la importancia de efectuar este tipo de proyectos?
AB: Nuestro trabajo no solo se enfoca en la exploración y comprensión de la geoquímica en el análogo extraterrestre de la Tierra, la isla Decepción, sino que también quiere comprender la dinámica de la comunidad microbiana en estos entornos extremos, dando una pista de las formas de vida más antiguas de la Tierra.
La exploración sigue con la aplicación biotecnológica de los polisacáridos producidos por estos microorganismos como parte de sus mecanismos de supervivencia.
Nuestra industria alimentaria nacional todavía depende de la importación de aditivos sintéticos de países extranjeros y, a veces, incluso de aditivos biológicos de países extranjeros con un alto precio que hace que los alimentos funcionales sean costosos. Viendo el mercado de alimentos funcionales en Chile y la importancia de sustituir los aditivos sintéticos por biológicos, en este proyecto buscamos polisacáridos termoestables producidos por bacterias termófilas de fumarolas de la isla Decepción como prospectivo aditivo alimentario natural.