Uno de los grandes retos en la microbiología ambiental actual es conocer cómo están compuestas las comunidades microbianas y cómo contribuyen con el funcionamiento de los ecosistemas. Ante dicha disyuntiva, el Consorcio de Investigación del Golfo de México (Cigom), investigadores del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav IPN), unidad Mérida, en el estado de Yucatán (en el Golfo de México) desarrollan el proyecto “Análisis de comunidades microbianas en el golfo de México y su aplicación en la degradación de hidrocarburos –petróleo-”.
José Q. García Maldonado, Catedrático comisionado en el Departamento de Recursos del Mar de la Unidad Mérida del Cinvestav, declaró que “en particular, en este proyecto realizamos la exploración de la diversidad y función de bacterias en diferentes regiones del golfo de México, con el objetivo de recuperar aquellas que tengan la capacidad de eliminar la contaminación en el ambiente, en particular diferentes tipos de petróleo”.
El estudio se inserta en las líneas 2 y 4 del proyecto Implementación de redes de observaciones oceanográficas (físicas, geoquímicas, ecológicas) para la generación de escenarios ante posibles contingencias relacionadas a la exploración y producción de hidrocarburos en aguas profundas del golfo de México, coordinado por el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) y financiado por el Fondo Sectorial Conacyt-Sener / Hidrocarburos.
“Es un estudio a gran escala del golfo de México para tener una línea base del estado de salud actual del ecosistema. Con ello, se comenzará un monitoreo ambiental en regiones de interés comercial para la extracción de hidrocarburos, de tal forma que se pueda tener un registro de los cambios y afectaciones ambientales. Asimismo, se pretende generar alternativas biológicas para combatir la contaminación ante futuros escenarios de derrame de petróleo en el golfo de México”, indicó el investigador.
Durante los cruceros oceanográficos que se realizan en la península de Yucatán y en el polígono de Perdido, frente a la región de Tamaulipas, los investigadores del Cinvestav Mérida, en colaboración con el Cigom, colectan muestras de sedimentos y de la columna de agua para explorar las comunidades microbianas a través del uso de herramientas moleculares.
Detalló el científico que “utilizamos principalmente la técnica de secuenciación masiva del gen 16S ARNr para identificar la totalidad de microorganismos presentes en las muestras”.
Para el investigador, la biología molecular proporciona una mejor comprensión de la diversidad de bacterias en la naturaleza, lo que permite identificar grupos microbianos con potencialidades biotecnológicas, que pueden ser posteriormente cultivadas en el laboratorio para generar nuevas herramientas de interés en diferentes sectores comerciales, tales como la degradación de hidrocarburos con fines de biorremediación.
“En general, los sedimentos del golfo de México presentan una alta diversidad microbiana que albergan muchas especies bacterianas participando activamente en los diferentes ciclos biogeoquímicos. Sin embargo, nosotros estamos haciendo un acercamiento en las diferentes poblaciones bacterianas que contribuyan con la degradación de hidrocarburos”, indicó.
Como en la mayoría de los ecosistemas, el grupo bacteriano dominante son las proteobacterias, pero también se ha detectado la presencia del género Colwellia, una bacteria que vive en condiciones de baja temperatura (alrededor de cuatro grados Celsius) y que ha sido previamente reportada como degradadora de hidrocarburos a esas temperaturas. Adicionalmente, los investigadores exploran los grupos muy diversos representados en bajas abundancias para contribuir en la descripción de grupos no caracterizados previamente.
De acuerdo con el investigador, hasta el momento han evaluado varias cepas de los géneros Pseudomonas y Alcanivorax para la degradación de hidrocarburos en condiciones de laboratorio, pero también están creciendo bacterias en condiciones carentes de oxígeno (anaerobias) para detectar diferentes metabolismos y grupos microbianos que contribuyan con la degradación de hidrocarburos en esas condiciones. Todo esto en colaboración con la doctora María Leopoldina Aguirre Macedo, el doctor Ulises García Cruz y el doctor Emanuel Hernández Núñez del Cinvestav Mérida.
En palabras del investigador, el petróleo es una mezcla en extremo compleja en la que se encuentran principalmente compuestos hidrocarbonados lineales, aromáticos, asfaltenos y resinas. En particular, se estudia la degradación de hidrocarburos lineales y aromáticos por actividad microbiana, ya que las resinas y asfaltenos son compuestos recalcitrantes difíciles de eliminar.
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