domingo, 31 de enero de 2016

BIOSENSORES EN MEDIO AMBIENTE

Biosensores para la vigilancia medioambiental Implementación de biosensores La necesidad de sistemas rápidos de detección En los últimos años el desarrollo de nuevas tecnologías para la detección rápida está teniendo un gran impacto en el diagnóstico clínico, en las industrias farmacéuticas, alimentaria y también en el control de la calidad ambiental. La necesidad de realizar controles rápidos, en estos sectores, junto con la evolución de la electrónica, las telecomunicaciones y la posibilidad de miniaturización de todas estas tecnologías están haciendo posible el desarrollo e implementación de nuevos sistemas de detección como los biosensores, que mejoren los diagnósticos realizados habitualmente en el laboratorio aportando mayor rapidez y fiabilidad a los ensayos. La contaminación ambiental es uno de los principales problemas del mundo actual. En los últimos años ha aumentado el número de legislaciones ambientales que controlan la liberación y los niveles de ciertas sustancias químicas en el medio ambiente, lo que ha creado una creciente necesidad de herramientas eficaces de control de estas sustancias en el aire, el suelo y en especial en el agua. Las técnicas analíticas convencionales, aunque muy precisas, sufren de las desventajas de alto coste, la necesidad de personal entrenado y el hecho de que en su mayoría es necesario transportar la muestra al laboratorio para poder obtener un resultado final. Los biosensores, debido a su especificidad, los tiempos de respuesta rápidos, bajo costo, portabilidad, facilidad de uso y una señal continua a tiempo real, presentan muchas ventajas para poder cumplir con las legislaciones vigentes de una forma fiable y sencilla ofreciendo al diagnóstico ambiental mayor rapidez en la toma de decisiones. El reconocimiento precoz de estos contaminantes evitará posibles daños a las matrices ambientales analizadas. Lo ideal sería que las señales de alerta temprana también proporcionaran respuestas para el desarrollo de estrategias de control y medidas preventivas.
Biosensores y medio ambiente En los últimos 4-5 años ha habido un aumento en el número de publicaciones relativas al desarrollo de biosensores para la vigilancia ambiental, especialmente en el campo de las mediciones de plaguicidas (1). Cada vez más el número de proyectos subvencionados, tanto en convocatorias nacionales como en internacionales, ya sean medio ambientales o de nuevas tecnologías, “smart cities”, etc., versan sobre el desarrollo de biosensores para la detección y monitoreo de contaminantes medioambientales. Relacionados con el medio ambiente, se han desarrollo y comercializado diferentes tipos de biosensores para la detección “in situ” de metales pesados, bifenilos, policlorados, organofosforados, fenoles hibrocarburos aromáticos policíclicos plaquicidas, THM. También se han desarrollado diferentes sistemas de detección de microorganismos patógenos tales como Eschechica coli o Legionella. Muchos de ellos están todavía en fase de validación pero algunas propuestas son prometedoras y se espera que cumplan los requisitos necesarios para ser implementados de forma rutinaria en la detección de estos microorganismos a tiempo real (2). Datos económicos Es considerable el crecimiento de nuevas tecnologías como los biosensores que se aplican a la detección de variables biomédicas. Actualmente la mayor aplicación de estos sistemas se encuentra en el campo clínico e ingresa alrededor de 10.000 millones de dólares anuales. Además se espera que la tendencia sea alcista, superando los 16.000 millones dentro de 3 años (3). Sin embargo, el desarrollo de estos sistemas de detección en biomedicina, se tiene que enfrentar a un mercado fuertemente competitivo y cerrado, donde las compañías grandes, que patentan sus dispositivos, tienen el monopolio y no permiten la fácil inclusión de otros sistemas, además, en el caso de la clínica, los sistemas de detección tienen que pasar los requerimientos legales para poder ser aplicados al ser humano. El desarrollo y la comercialización de biosensores para aplicaciones en la industria alimentaria o medio ambiental, puede ser mucho más rápido ya que no deben seguir las implicaciones legales por tener que ser aplicadas al ser humano y no hay grandes empresas que monopolicen el mercado. Sin embargo, estos sectores se enfrentan con las legislaciones vigentes, que marcan, en muchos casos, las directrices sobre las metodologías que deben ser aplicadas para los controles de calidad. La inclusión de estas nuevas tecnologías, como regla general, tardará tiempo en introducirse en esas legislaciones, por lo tanto este aspecto podría ralentizar su implementación de forma rutinaria en los diferentes controles de calidad. A pesar de estas limitaciones se espera un gran aumento de utilización de biosensores en medio ambiente y alimentación. Dada la gran interdisciplinaridad de esta línea de investigación, la colaboración entre grupos de trabajo de áreas tan alejadas como la biotecnología, la síntesis orgánica, la química analítica, la microelectrónica, el diagnóstico, la informática y las empresas potencialmente usuarios de dicha tecnología, es fundamental para que el desarrollo y la aplicación de estas tecnologías llegue a buen término y puedan desarrollarse productos competitivos que atiendan las necesidades del mercado. CONSULTAR MÁS INFORMACIÓN SOBRE BIOSENSORES Referencias: (1) Rogers, K.R. and Gerlach, C. L. (1996). Environmental Biosensors: A status report. Environ.Sci.Technol. Vol. 30, 486A-491A. (2) López Roldan R, Tusell P, Courtois S, Cortina JL (2013). On-line bacteriological detection in water. TrAC Trends in Analytical Chemistry; 44: 46-57. - (3) Thusu, R. (2010). “Strong growth predicted for biosensors market”, Frost & Sullivan Sensors. - See more at: http://www.i-ambiente.es/?q=blogs/biosensores-para-la-vigilancia-medioambiental#sthash.66Qa5upn.dpuf Publicado en http://www.i-ambiente.es/?q=blogs/biosensores-para-la-vigilancia-medioambiental

jueves, 7 de agosto de 2014

LA BIORREMEDIACION PUEDE SER UTIL PARA LA DEGRADACION DE ALGUNOS CONTAMINANTES La naturaleza tiene mecanismos de autorregulación. Cuando un ecosistema es dañado o perturbado por la presencia de cualquier agente físico, químico o biológico, éste utiliza mecanismos de recuperación, como bacterias y hongos que pueden degradar a los agentes dañinos. [CyPS-UCM-Grupo de Catálisis y Procesos de Separación] La biorremediación puede definirse como el uso de organismos vivos, componentes celulares y enzimas libres, con el fin de realizar una mineralización, una transformación parcial, la humificación de los residuos o de agentes contaminantes y una alteración del estado redox de los metales. La biorremediación usando microorganismos fue inventada por el científico norteamericano George M. Robinson que trabajó como ingeniero de la compañía Santa María de California en la década de 1960 y se dedicó a experimentar con una serie de microbios en frascos contaminados de petróleo. ¿En qué consiste la biorremediación? La naturaleza tiene mecanismos de autorregulación. Cuando un ecosistema es dañado o perturbado por la presencia de cualquier agente físico, químico o biológico, éste utiliza mecanismos de recuperación, como bacterias y hongos y algunas plantas y protistas como las algas que pueden degradar a los agentes dañinos. La biorremediación puede clasificarse en in situ o ex situ. La primera consiste en tratar el material contaminado en el lugar en que se encuentra sin trasladarlo a otra parte. Algunos ejemplos de estas tecnologías consisten en operaciones de compostaje, la ventilación biológica, la filtración por raíces o la estimulación biológica. En los procesos ex situ el material contaminado es trasladado a otro lugar para realizar o completar su descontaminación. El tratamiento se efectúa en un biorreactor donde se realiza el proceso en forma controlada, es decir se suministran nutrientes, se inoculan los microorganismos deseados, se mantiene una aireación continua y se controla el pH y la temperatura, en los valores adecuados para el crecimiento de los microorganismos. La eliminación de una gran variedad de contaminantes del medio ambiente requiere un conocimiento de la relativa importancia de sus ciclos químicos y redes de regulación del ciclo del carbono en diversos ambientes y para cada compuesto en particular. Con seguridad que esta tecnología se desarrollará aun más en el futuro El uso de la ingeniería genética para crear organismos específicamente diseñados para la biorremediación tiene gran potencial. La bacteria Deinococcus radiodurans (el organismo más resistente a la radiación que se conoce) ha sido modificado para que pueda consumir el tolueno y los iones de mercurio de desperdicio nuclear altamente radioactivo. El proceso de biorremediación puede ser supervisado usando métodos como la medición del potencial redox en el suelo o el agua junto con la medición del pH, temperatura, contenido de oxígeno, concentraciones de productos de degradación (como el anhidrido carbónico). Recientemente investigadores de los centros TNO/Delta Research Institute y la Wageningen University (Holanda), conjuntamente con el Centro Tecnológico de Gestión de Residuos Orgánicos GIRO (España), han demostrado que el nonilfenol se puede degradar en presencia de oxígeno gracias a la acción de microorganismos que habitan de forma natural en estos ambientes acuáticos. Los resultados podrían ser adaptados para futuras acciones de biorremediación en emplazamientos contaminados por nonilfenol. Durante el proceso de depuración de las aguas residuales que se lleva a cabo en las plantas de tratamiento (EDAR), se producen una serie de reacciones que dan lugar a la aparición de compuestos tóxicos como el nonilfenol (NP). El nonilfenol proviene de los nonilfenol polietoxilados (NPEO), unos compuestos presentes en los detergentes de uso doméstico e industrial. El uso de los NPEO se está restringiendo progresivamente en algunos países, pero todavía se utiliza mucho en la industria por su eficacia para eliminar grasa, ya que son tensoactivos de amplio uso que se comercializan como mezclas complejas de isómeros, con una variedad de configuraciones en la cadena hidrocarbonada. La degradación bacteriana lleva a la eliminación secuencial con formación de compuestos con uno (NPEO1) y dos (NPEO2) grupos etoxi, compuestos más tóxicos y recalcitrantes a la degradación que los compuestos originales y que se acumulan en ambientes acuáticos, donde representan un riesgo sanitario a través de efectos estrogénicos demostrados en peces, aves y mamíferos. Los contaminantes estrogénicos interfieren con el sistema endocrino de los seres vivos, incluido el ser humano. Uno de los efectos visibles de los estrógenos se ha observado en la fauna marina (feminización de peces e invertebrados). Así pues, hoy día es fundamental la investigación para encontrar estrategias de eliminación de estos agentes tóxicos y de sus metabolitos secundarios. Pero la biorremediación en el agua se ve afectada por la disponibilidad de nutrientes debido a que éstos generalmente se encuentran en bajas concentraciones, por lo que generalmente es necesario adicionar fósforo y nitrógeno como forma de estimular el crecimiento de los microorganismos que potencialmente degradarán los compuestos tóxicos. Entre los procesos más interesantes, la descomposición microbiana de hidrocarburos es de considerable importancia económica y ambiental. Una de las principales causas de contaminación del ambiente son los derrames de petróleo, tal como ocurrió en marzo de 1989 cuando el superpetrolero Exxon Valdez chocó con varios icebergs en el estrecho del Príncipe Guillermo en Alaska, derramando 11 millones de galones de petróleo en el agua ocasionando un impacto ecológico inimaginable cuyo gasto de limpieza se estimó en 1500 millones de dólares. Los hidrocarburos varían en su habilidad de ser degradados y sus derrames en el agua tienden a formar láminas en la superficie en donde el viento y el oleaje crean microscópicas emulsiones. Esto permite que los microorganismos predominantemente bacterias (pseudomonas, corinebacterias y micobacterias), algunas levaduras y hasta algas verdes tengan una mayor superficie de contacto con la partícula, facilitando el acceso a la misma y permitiendo su degradación. En los derrames, la fracción de hidrocarburo más volátil se evapora con facilidad dejando que diversos grupos de microorganismos oxiden los componentes alifáticos y aromáticos. Algunas fracciones, como los hidrocarburos de cadena ramificada y los policíclicos, permanecen mucho más tiempo en el ambiente principalmente si llegan a zonas anaerobias ocasionando perjuicios a largo plazo. Los hidrocarburos aromáticos polinucleares (HAPs) consistentes en dos o más anillos bencénicos constituyen un grupo de contaminantes considerados de estudio prioritario debido a sus propiedades mutagénicas, tóxicas y cancerígenas. No todos los contaminantes son fáciles de biorremediar por medio de microorganismos. Por ejemplo, los metales pesados como el cadmio y el plomo y el mercurio no son absorbidos o capturados por estos organismos. La incorporación de algunos de estos metales dentro de la cadena alimentaria (bioacumulación) agrava el problema. Se puede usar la remediación por medio de plantas o fitorremediación. Es muy útil en estos casos porque es posible usar plantas transgénicas que concentren estas toxinas en sus partes aéreas (sobre la tierra), las cuales pueden ser cosechadas y eliminadas. Los metales pesados obtenidos de esta cosecha pueden ser concentrados aun más por incineración para ser desechados o bien reciclados para usos industriales. Otro tipo de compuestos susceptibles de biorremediación son los xenobióticos, sintetizados por síntesis química con fines industriales o agrícolas. Algunos de los xenobióticos más conocidos son los plaguicidas entre los que se incluyen herbicidas, insecticidas, funguicidas, etc. Algunas de estas sustancias pueden actuar como donadores de electrones o como fuente de carbono para ciertos microorganismos. Estos compuestos tienen diferencias en la persistencia en el ambiente ya que depende de varios factores ambientales como la temperatura, el pH, la aireación y el contenido de sustancias orgánicas del suelo. Por ejemplo algunos de los insecticidas clorados pueden persistir más de 10 años. Esperemos que las nuevas tecnologías permitan la degradación adecuada de los contaminantes que se generan en la actualidad. La biorremediación puede definirse como el uso de organismos vivos, componentes celulares y enzimas libres, con el fin de realizar una mineralización, una transformación parcial, la humificación de los residuos o de agentes contaminantes y una alteración del estado redox de los metales. La biorremediación usando microorganismos fue inventada por el científico norteamericano George M. Robinson que trabajó como ingeniero de la compañía Santa María de California en la década de 1960 y se dedicó a experimentar con una serie de microbios en frascos contaminados de petróleo. ¿En qué consiste la biorremediación? La naturaleza tiene mecanismos de autorregulación. Cuando un ecosistema es dañado o perturbado por la presencia de cualquier agente físico, químico o biológico, éste utiliza mecanismos de recuperación, como bacterias y hongos y algunas plantas y protistas como las algas que pueden degradar a los agentes dañinos. La biorremediación puede clasificarse en in situ o ex situ. La primera consiste en tratar el material contaminado en el lugar en que se encuentra sin trasladarlo a otra parte. Algunos ejemplos de estas tecnologías consisten en operaciones de compostaje, la ventilación biológica, la filtración por raíces o la estimulación biológica. En los procesos ex situ el material contaminado es trasladado a otro lugar para realizar o completar su descontaminación. El tratamiento se efectúa en un biorreactor donde se realiza el proceso en forma controlada, es decir se suministran nutrientes, se inoculan los microorganismos deseados, se mantiene una aireación continua y se controla el pH y la temperatura, en los valores adecuados para el crecimiento de los microorganismos. La eliminación de una gran variedad de contaminantes del medio ambiente requiere un conocimiento de la relativa importancia de sus ciclos químicos y redes de regulación del ciclo del carbono en diversos ambientes y para cada compuesto en particular. Con seguridad que esta tecnología se desarrollará aun más en el futuro El uso de la ingeniería genética para crear organismos específicamente diseñados para la biorremediación tiene gran potencial. La bacteria Deinococcus radiodurans (el organismo más resistente a la radiación que se conoce) ha sido modificado para que pueda consumir el tolueno y los iones de mercurio de desperdicio nuclear altamente radioactivo. El proceso de biorremediación puede ser supervisado usando métodos como la medición del potencial redox en el suelo o el agua junto con la medición del pH, temperatura, contenido de oxígeno, concentraciones de productos de degradación (como el anhidrido carbónico). Recientemente investigadores de los centros TNO/Delta Research Institute y la Wageningen University (Holanda), conjuntamente con el Centro Tecnológico de Gestión de Residuos Orgánicos GIRO (España), han demostrado que el nonilfenol se puede degradar en presencia de oxígeno gracias a la acción de microorganismos que habitan de forma natural en estos ambientes acuáticos. Los resultados podrían ser adaptados para futuras acciones de biorremediación en emplazamientos contaminados por nonilfenol. Durante el proceso de depuración de las aguas residuales que se lleva a cabo en las plantas de tratamiento (EDAR), se producen una serie de reacciones que dan lugar a la aparición de compuestos tóxicos como el nonilfenol (NP). El nonilfenol proviene de los nonilfenol polietoxilados (NPEO), unos compuestos presentes en los detergentes de uso doméstico e industrial. El uso de los NPEO se está restringiendo progresivamente en algunos países, pero todavía se utiliza mucho en la industria por su eficacia para eliminar grasa, ya que son tensoactivos de amplio uso que se comercializan como mezclas complejas de isómeros, con una variedad de configuraciones en la cadena hidrocarbonada. La degradación bacteriana lleva a la eliminación secuencial con formación de compuestos con uno (NPEO1) y dos (NPEO2) grupos etoxi, compuestos más tóxicos y recalcitrantes a la degradación que los compuestos originales y que se acumulan en ambientes acuáticos, donde representan un riesgo sanitario a través de efectos estrogénicos demostrados en peces, aves y mamíferos. Los contaminantes estrogénicos interfieren con el sistema endocrino de los seres vivos, incluido el ser humano. Uno de los efectos visibles de los estrógenos se ha observado en la fauna marina (feminización de peces e invertebrados). Así pues, hoy día es fundamental la investigación para encontrar estrategias de eliminación de estos agentes tóxicos y de sus metabolitos secundarios. Pero la biorremediación en el agua se ve afectada por la disponibilidad de nutrientes debido a que éstos generalmente se encuentran en bajas concentraciones, por lo que generalmente es necesario adicionar fósforo y nitrógeno como forma de estimular el crecimiento de los microorganismos que potencialmente degradarán los compuestos tóxicos. Entre los procesos más interesantes, la descomposición microbiana de hidrocarburos es de considerable importancia económica y ambiental. Una de las principales causas de contaminación del ambiente son los derrames de petróleo, tal como ocurrió en marzo de 1989 cuando el superpetrolero Exxon Valdez chocó con varios icebergs en el estrecho del Príncipe Guillermo en Alaska, derramando 11 millones de galones de petróleo en el agua ocasionando un impacto ecológico inimaginable cuyo gasto de limpieza se estimó en 1500 millones de dólares. Los hidrocarburos varían en su habilidad de ser degradados y sus derrames en el agua tienden a formar láminas en la superficie en donde el viento y el oleaje crean microscópicas emulsiones. Esto permite que los microorganismos predominantemente bacterias (pseudomonas, corinebacterias y micobacterias), algunas levaduras y hasta algas verdes tengan una mayor superficie de contacto con la partícula, facilitando el acceso a la misma y permitiendo su degradación. En los derrames, la fracción de hidrocarburo más volátil se evapora con facilidad dejando que diversos grupos de microorganismos oxiden los componentes alifáticos y aromáticos. Algunas fracciones, como los hidrocarburos de cadena ramificada y los policíclicos, permanecen mucho más tiempo en el ambiente principalmente si llegan a zonas anaerobias ocasionando perjuicios a largo plazo. Los hidrocarburos aromáticos polinucleares (HAPs) consistentes en dos o más anillos bencénicos constituyen un grupo de contaminantes considerados de estudio prioritario debido a sus propiedades mutagénicas, tóxicas y cancerígenas. No todos los contaminantes son fáciles de biorremediar por medio de microorganismos. Por ejemplo, los metales pesados como el cadmio y el plomo y el mercurio no son absorbidos o capturados por estos organismos. La incorporación de algunos de estos metales dentro de la cadena alimentaria (bioacumulación) agrava el problema. Se puede usar la remediación por medio de plantas o fitorremediación. Es muy útil en estos casos porque es posible usar plantas transgénicas que concentren estas toxinas en sus partes aéreas (sobre la tierra), las cuales pueden ser cosechadas y eliminadas. Los metales pesados obtenidos de esta cosecha pueden ser concentrados aun más por incineración para ser desechados o bien reciclados para usos industriales. Otro tipo de compuestos susceptibles de biorremediación son los xenobióticos, sintetizados por síntesis química con fines industriales o agrícolas. Algunos de los xenobióticos más conocidos son los plaguicidas entre los que se incluyen herbicidas, insecticidas, funguicidas, etc. Algunas de estas sustancias pueden actuar como donadores de electrones o como fuente de carbono para ciertos microorganismos. Estos compuestos tienen diferencias en la persistencia en el ambiente ya que depende de varios factores ambientales como la temperatura, el pH, la aireación y el contenido de sustancias orgánicas del suelo. Por ejemplo algunos de los insecticidas clorados pueden persistir más de 10 años. Esperemos que las nuevas tecnologías permitan la degradación adecuada de los contaminantes que se generan en la actualidad. Publicado por José Aguado Alonso en http://www.madrimasd.org/blogs/remtavares/2010/03/22/131435

lunes, 7 de abril de 2014

Describen la biodiversidad microbiana generada por la actividad minera imprimir este contenidoFacebookDeliciousMeneameArroba La revista ISME J, del grupo Nature acaba de publicar un estudio que analiza los microorganismos encontrados en una antigua explotación de mercurio en Mieres (Asturias), y abre nuevas vías para diseñar procesos de descontaminación biológica. Más información sobre:minaagua residualAsturiasbiodiversidad Uniovi | | 21 febrero 2014 13:41 Explotación minera abandonada en Mieres (Asturias). / Jlmaral Un estudio internacional, coordinado por el grupo de Tecnología, Biotecnología y Geoquímica Ambiental (BIOGEOAMB) de la Universidad de Oviedo y el Instituto de Catálisis del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, ha utilizado técnicas de última generación de análisis del ADN y proteínas para analizar la biodiversidad microbiana en la antigua mina de mercurio de Los Rueldos, en Mieres. Los investigadores han revelado la existencia de microorganismos potencialmente nuevos y otros que por su mínimo tamaño se sitúan en el límite posible de la vida Los hallazgos de los investigadores abren la puerta a diseñar nuevos procesos de descontaminación biológica y han revelado la existencia de algunos microorganismos potencialmente nuevos y otros que por su mínimo tamaño se sitúan en el límite posible de la vida, según publica la revista ISME J, del grupo Nature. El trabajo de campo se desarrolló en una antigua galería de prospección de una mina explotada durante los años sesenta y setenta, y muestra factores que explican la sorprendente diversidad microbiana en la galería. “Una vez que la mina se abandonó, la acción oxidativa de las bacterias sobre los minerales de azufre o hierro como la pirita, junto con la ausencia de luz y las filtraciones de agua de lluvia, promovieron la formación de aguas ácidas muy ricas en metales –como aluminio, arsénico, plomo y otros–. Estas aguas resultan muy dañinas para animales y plantas, pero no para la diversidad microbiana”, señala el estudio. Heterogeneidad espacial y nuevos nano-organismos Asimismo, uno de los factores que explican la sorprendente diversidad microbiana en la galería es el estancamiento de sus aguas. Esta situación creó microambientes particulares a lo largo de toda la galería en los que se han desarrollado diferentes tipos de microorganismos como bacterias y arqueas. “Estos microorganismos producen un polisacárido de consistencia gelatinosa que actúa como una biopelícula protectora y contribuye a su supervivencia en unas condiciones extremas de acidez. El extenso grosor de las biopelículas y su estratificación generaron microambientes con menos oxígeno que crean oportunidades para la presencia de poblaciones anaeróbicas, incapaces de sobrevivir en otros ambientes similares”, aseguran los investigadores. Otro de los aspectos interesantes analizados en el laboratorio del grupo de la Escuela Politécnica de Mieres es la detección de microorganismos del dominio arquea extremadamente pequeños (0.0002 mm de diámetro), que por su tamaño se sitúan en el límite posible de la vida y que se describieron por primera vez en el año 2006 en otro ambiente ácido (mina Richmond, California). “Las secuencias del ADN de estos enigmáticos nano-organismos indican que son diferentes a los anteriores, y el análisis detallado de los genomas reconstruidos permitirá profundizar en el estudio de sus mecanismos vitales y conocer mejor su papel en el ecosistema”, concluyen los expertos. Estrategias para nuevos programas de descontaminación Para la mayor parte de la diversidad de microorganismos encontrada en la mina no ha sido posible una clasificación taxonómica resolutiva, debido al carácter novedoso de los tipos detectados. “Esto plantea la posibilidad de que la actividad minera en la zona de Asturias, además de fomentar la actividad económico-industrial durante su explotación, ha legado una amplia biodiversidad de microorganismos que ofrece posibilidades biotecnológicas de gran interés”, subraya el trabajo. La presencia de microorganismos capaces de vivir en presencia de metales nocivos abre la posibilidad de estudiar sus mecanismos de defensa. Esto sería útil para procesos de descontaminación biológica en los propios emplazamientos industriales contaminados, un aspecto que el grupo de investigación está analizando actualmente en el marco de un proyecto europeo LIFE. Por último, los microorganismos presentes en el ambiente estudiado y no descritos anteriormente son una fuente potencial de nuevos compuestos con interés farmacéutico e industrial. Encontrado en http://www.agenciasinc.es/Noticias/Describen-la-biodiversidad-microbiana-generada-por-la-actividad-minera

jueves, 21 de marzo de 2013

Investigadores crean una pila termoeléctrica microbiana que ahorra energía

Figura en www.microbialfuelcell.org Investigadores del Instituto Cavanilles de la Universitat de València han creado una pila termoeléctrica microbiana capaz de transformar el calor metabólico que desprenden los microrganismos en corriente eléctrica y, además, ahorrar energía, según un comunicado de esta institución académica. El desarrollo de este dispositivo, denominado Microbial Thermoelectric Cell (MTC) y que acaba de ser publicado en la revista especializada PLOSONE, forma parte de la investigación realizada por científicos del grupo de Biotecnología y Biología Sintética de este centro del Parque Científico. El sistema de electricidad microbiana ideado, el primero existente de este tipo, tiene aplicación en el sector biotecnológico, regulando la temperatura de los cultivos y consiguiendo a la vez producción eléctrica y ahorro energético en forma de refrigeración. El proyecto nace de la pregunta de si se podría transformar el calor de los cultivos microbianos en electricidad y, para contestarla, el equipo de expertos liderado por el científico Manuel Porcar ha puesto a punto un sistema basado en el efecto termoeléctrico conocido como "efecto Seebeck". Éste establece que una placa compuesta por dos metales diferentes en cada cara, cuando es sometida a una diferencia de temperatura, genera una diferencia de potencial. El MTC conecta térmicamente (con una barra de cocer) un cultivo de levadura a una placa termogeneradora, cuya cara fría está conectada a un radiador que disipa el calor. Así, el calor que generan las levaduras mientras crecen crea un gradiente térmico en la placa que tiene como consecuencia la generación de una corriente eléctrica, explican las fuentes. Hasta ahora, con pequeños volúmenes de cultivo, no se ha pasado de obtener con este sistema unos pocos voltios. Los investigadores trabajan ahora en mejorar el rendimiento del sistema, con cultivos microbianos fuertemente exotérmicos y poniendo a punto sistemas ad hoc para la producción de electricidad a partir de un medio tanto líquido como sólido. La producción de electricidad a partir de microorganismos es un fenómeno realizado hasta el momento exclusivamente mediante las denominadas Microbial Fuel Cell (pilas de combustible microbiano), en las cuales se produce una transferencia de electrones de la materia orgánica a un ánodo. El MTC, sin embargo, se basa en un efecto totalmente diferente, el termoeléctrico, de forma que supone "un hito y primer paso" hacia el aprovechamiento energético del calor que desprenden los microorganismos, consideran las fuentes. Entre las aplicaciones del sistema, destacan la producción de electricidad en empresas biotecnológicas, en fermentaciones alcohólicas o en biorremediación y compostaje. Subrayan asimismo la capacidad del nuevo sistema para, además de producir electricidad, regular la temperatura de los cultivos, manteniéndolos en un rango térmico idóneo, de forma que se consigue, a la vez, producción eléctrica y ahorro energético en forma de refrigeración. En http://www.finanzas.com/noticias/empresas/20130227/investigadores-crean-pila-termoelectrica-1742676.html

miércoles, 16 de enero de 2013

Microalgas, más que un microorganismo Las microalgas son la base de nuevas galletas y salsas alimentarias que ayudan a estimular el sistema inmune

Por NATÀLIA GIMFERRER MORATÓ 14 de enero de 2013
- Imagen: Wikimedia - Las algas son microorganismos que se encuentran en mares, ríos, lagos y estanques. Son muy apreciadas por su capacidad de absorber dióxido de carbono (CO2) y por su composición, rica en lípidos, proteínas, pigmentos, vitaminas y enzimas. En las últimas décadas, se han descubierto múltiples usos de estos organismos: energía, cosmética, farmacia y alimentación. En este campo, los investigadores de Ainia Centro Tecnológico, Azti-Tecnalia, Tecnalia Research & Innovation y el centro tecnológico INBIOTEC han elaborado unas galletas y salsas alimentarias a partir de microalgas que ayudan a estimular el sistema inmune gracias a sus propiedades. En este artículo se detalla cómo se incorporan las microalgas y cuáles son las particularidades de este pequeño gran ingrediente. El grupo de expertos ha desarrollado un método de obtención de galletas tradicionales y salsas de baja acidez, como la mayonesa, que pueden ayudar a estimular el sistema inmunológico del consumidor. Las galletas se han elaborado de manera tradicional, con ingredientes típicos como la harina de trigo, levadura, huevo, mantequilla y azúcar, y la salsa, por ahora solo mayonesa, con aceite, sal, yema de huevo y zumo de limón. En ambos alimentos se han añadido microalgas durante su elaboración y el resultado ha sido un excelente alimento funcional, es decir, que aporta propiedades beneficiosas para el organismo. Los investigadores han utilizado las especies de algas cholrella y espirulina, ambas con un gran valor nutricional. El alga espirulina es una de las más ricas en proteínas y pigmentos, de ahí que sea una de las favoritas para fines nutricionales y terapéuticos. Destaca su aporte en minerales y vitaminas, es rica en ácidos nucleicos como ADN y ARD, lo que ayuda a fortalecer el sistema inmunitario, y en clorofila, un excelente destoxificador. El alga cholrella es de color verde, goza del mayor porcentaje de clorofila del planeta y es uno de los alimentos más completos. Destaca su capacidad para eliminar toxinas del cuerpo. Microalgas en galletas y salsas Los expertos han añadido las microalgas a galletas y salsas mediante microencapsulación Con el fin de analizar la funcionalidad, las características organolépticas y la vida útil que suponía la adición de los microorganismos, se han estudiado diferentes métodos para incorporar microalgas en el proceso de elaboración y en diferentes tipos de alimentos. Por último, los investigadores han añadido las microalgas mediante microencapsulación, para que la función inmumoestabilizadora se inicie una vez que el alimento esté en el estómago. Así se garantiza una eficacia máxima, tanto en su capacidad de mejora inmune como en el aprovechamiento de sus nutrientes. Con las algas ya introducidas, el siguiente paso ha sido valorar la biodisponibilidad para comprobar la funcionalidad del alimento y poder conocer la capacidad de absorción por parte del organismo. Los investigadores han utilizado simulaciones gastrointestinales mediante el uso de un estómago artificial, un biodigestor dinámico in vitro, y han comprobado que después del proceso de digestión las propiedades inmunoestimuladoras de las nuevas galletas y la nueva mayonesa se mantienen. Los expertos explican la intención de crear más productos alimentarios con estas características. Sin embargo, aún deben llevarse a cabo diferentes análisis clínicos para validar su potencial y poderlos elaborar a escala industrial. Microalgas, un pequeño gran ingrediente Según los responsables de la investigación, estos minúsculos organismos son una fuente inagotable de nutrientes, aminoácidos esenciales, vitaminas, proteínas y antioxidantes, entre otros. Por este motivo, es cada vez más habitual el estudio de estas sustancias en el ámbito de la tecnología de los alimentos. Los expertos en este campo explican que la necesidad de alimentar cada vez a más personas y disponer de alimentos con un valor nutritivo cada vez mayor hace que iniciativas y estudios de este tipo sean necesarios, con el fin de evolucionar y mejorar el actual marco de la tecnología alimentaria. Este estudio se engloba en el proyecto Inmugal, de dos años de duración. BENEFICIOS DE LAS MICROALGAS Las microalgas se consideran los microorganismos más eficientes en aprovechar la energía solar por su estructura fisiológica. Por este motivo, se utilizan para diferentes fines, sobre todo en alimentación y en la elaboración de biocombustibles. Se encuentran distribuidas por todo el planeta y se adaptan a una gran diversidad de condiciones. Se estima que hay entre 200.000 y 800.000 especies y, de sus efectos beneficiosos, destaca sobre todo su papel en los cultivos agrícolas terrestres. Estimulan la germinación. Activan el crecimiento y el tamaño de tubérculos. Homogenizan los frutos. Aumentan el contenido en clorofila y capacidad fotosintética. Mejoran la captación de nutrientes. Proporcionan resistencia a la sequía. Incrementan la calidad del ganado que pasta en pienso tratado con algas. Aumentan el contenido de ácidos grasos poliinsaturados. Estimulan la floración. Mejoran la calidad del fruto. Publicado en http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/ciencia-y-tecnologia/2013/01/14/215301.php

jueves, 4 de octubre de 2012

Bacteria que produce oro

Desde que el oro se erigió por su escasez en instrumento de cambio en las relaciones comerciales, siempre ha habido quienes han soñado con disponer de cantidades ilimitadas del metal amarillo. Aunque su abundancia le restaría valor, en todas las épocas hay quienes persiguen de una u otra manera el sueño de los alquimistas: fabricar oro. En unos momentos en los que la inestabilidad d elos mercados financieros han llevado el precio del oro a máxismos históricos, investigadores de la universidad Estatal de Michigan han descubierto una bacteria cuya fuerza para soportar una increíble toxicidad le permite producir oro de 24 kilates. Kazem Kashefi, profesor asociado de microbiología y genética molecular comenta que "Lo que estamos haciendo es alquimia microbiológica, convirtiendo algo que no tiene valor en el sólido y preciado metal." Él y Adam Brown, profesor asociado de arte electrónico y multimedia, encontraron que esta bacteria tolerante al metal, la Cupriavidus metallidurans, puede sobrevivir en grandes concentraciones de cloruro de oro, oro líquido, un compuesto químico muy tóxico que existe a temperatura ambiente en la Naturaleza. De hecho, la bacteria ha resultado ser veinticinco veces más resistente a los toxicos de lo que hasta ahora se tenía por aceptado entre la comunidad científica.
Un bioreactor usa una bacteria bacteria para convertir cloruro de oro en oro sólido (Foto: G.L. Kohuth) Todos estos datos se han podido corroborar en una instalación que mezcla la ciencia con el arte y que ha sido puesta en marcha por estos dos profesores y que han llamado "El gran trabajo del amante del metal" y que combina ciencia espectáculo o alquimia y biotecnología, como a ellos les gusta decir para convertir el líquido tóxico en sólido oro de 24 kilates. El montaje contiene un laboratorio portátil hecho con material recubierto de oro, un biorreactor de cristal (parecido a un alambique) y una "sopa bacteriana" en la que se produce oro, en cantidades infinitesimales, eso sí, delante del público. Según Brown y Kashefi, ese ambiente reproduce el proceso que se da en la naturaleza y, en aproximadamente una semana, son capaces de obtener una pepita de oro. Sería prohibitivo reproducir su experimento a gran escala. Pero el éxito de los investigadores en la creación de oro plantea interrogantes sobre su impacto en la avaricia, la economía y el medio ambiente, centrándose ellos en la ética relacionadas con la ciencia y la ingeniería de la naturaleza. Publicado en http://www.solociencia.com/biologia/12100301.htm

miércoles, 26 de septiembre de 2012

¿Cómo se desarrollan los productos probióticos?

En la actualidad, los consumidores estamos perfectamente familiarizados con los alimentos probióticos que encontramos en el lineal del supermercado. Son alimentos que contienen sustancias beneficiosas para nuestro organismo y son buenas para la salud, por eso, son productos muy demandamos. Pero, ¿cómo se consigue desarrollar este tipo productos? Las diferentes tecnologías de encapsulación permiten enriquecer los alimentos con sustancias que contienen propiedades beneficiosas para nuestro organismo como pueden ser las bacterias o lasmicroalgas. De esta manera, estas sustancias llegarían encapsuladas al intestino donde se absorberían actuando de forma beneficiosa. En el caso de las bacterias, las últimas investigaciones proponen el uso de biopolímeros para la encapsulación de estos microorganismos en el desarrollo de productos probióticos. El reto en el desarrollo de estos probióticos es conseguir que lleguen al intestino un número suficiente de bacterias pues muchas perecen en el procesado y almacenamiento. Una de las ventajas de este biopolímero es que se caracteriza por resistir las condiciones adversas del procesado y almacenamiento así como el medio ácido del estómago. El biopolímero se degrada en el intestino liberando las bacterias, facilitando así el efecto positivo sobre el organismo. Como ya se ha indicado, los productos también pueden enriquecerse con sustancias beneficiosas que aportan las microalgas. En ainia estamos realizando el proyecto INMUGAL, que se centra en el desarrollo de nuevos alimentos que refuercen el sistema inmune , a partir de microalgas y/o derivados. En estos momentos ya estamos trabajando en el desarrollo de nuevos prototipos alimentarios a partir de la microencapsulación de microalgas y/o CAVA (compuestos de alto valor añadido) derivados de estos mircroorganismos. Ponemos a disposición de las empresas alimentarias nuestro conocimiento y experiencia en el desarrollo de biopolímeros tanto de aplicación alimentaria (desarrollo de nuevos productos) como en el desarrollo de nuevos envases. Para más detalle, contacte con nosotros. En http://tecnoalimentalia.ainia.es/web/tecnoalimentalia/ultimas-tecnologias/-/articulos/rT64/content/como-se-desarrollan-los-productos-probioticos

Los primeros prototipos con microalgas abren la vía para nuevos productos alimenticios

Se ha comprobado que ciertas microalgas son una fuente de sustancias con alto valor nutritivo como vitaminas, ácidos grasos o aminoácidos esenciales. Por eso se convierten en complementos excepcionales para la alimentación aportando efectos beneficiosos para la salud de las personas. Esto ha despertado el interés de su investigación y su aplicación en el campo de la biotecnología aplicada a la alimentación creando los primeros prototipos alimenticios con galletas y salsas que pueden potenciar el sistema inmunológico humano. El proyecto Inmugal es el que ha conseguido desarrollar estos primeros prototipos de alimentos saludables a partir de las microalgas Chlorella y Spirulina. Se trata de galletas tradicionales y salsas de baja acidez (tipo mahonesas) que pueden ayudar a estimular el sistema inmunológico humano gracias a las propiedades inmuno-estimuladoras que contienen este tipo de microalgas, utilizadas como ingredientes. El proyecto Inmugal es el que ha conseguido desarrollar estos primeros prototipos de alimentos saludables a partir de las microalgas Chlorella y Spirulina. Se trata de galletas tradicionales y salsas de baja acidez (tipo mahonesas) que pueden ayudar a estimular el sistema inmunológico humano gracias a las propiedades inmuno-estimuladoras que contienen este tipo de microalgas, utilizadas como ingredientes. Con esta investigación se logra el paso previo para su desarrollo y producción industrial destinado al consumo además de abrir la vía para la creación de nuevos productos alimenticios. El proyecto Inmugal, liderado por ainia centro tecnológico y en el que han participado Azti – Tecnalia, Tecnalia Research & Innovation y el centro tecnológico INBIOTEC ha llevado años de investigaciones de manera que para una empresa su puesta en marcha en el mercado podría resultar en un breve plazo de tiempo. Los prototipos desarrollados de galletas están elaborados al horno y a base de ingredientes tradicionales (harina de trigo, levadura, huevo, mantequilla, azúcar). Las salsas de baja acidez se han preparado con una base de aceite, sal, yema de huevo y zumo de limón, -ingredientes característicos de salsas mahonesas y aliolis de origen español, tan extendidas en la gastronomía occidental como aderezo-. Tanto a las galletas como a las salsas se les ha incorporado durante su elaboración la microalga con efecto inmunoestimulante, es decir con capacidad para reforzar el sistema inmune. Inmugal ha estudiado, en esta última fase del proyecto, los distintos procesos para incorporar las microalgas en diferentes productos tradicionales de alimentación de cara a analizar su funcionalidad, características organolépticas o la vida útil microbiológica. Finalmente, la incorporación se ha realizado mediante microencapsulación con el fin de que la función inmunoestimuladora se inicie una vez la sustancia está en el estómago, tratando de garantizar así al máximo su eficacia. Estudios de biodisponibilidad Una vez incorporadas las microalgas a los prototipos se han realizado pruebas de biodisponibilidad para evaluar la funcionalidad del alimento y así conocer la capacidad de absorción de la sustancia por parte del organismo. Se han llevado a cabo simulaciones gastrointestinales través de un estómago artificial (biodigestor dinámico in vitro) por el que se ha comprobado que tras el proceso digestivo se mantienen las propiedades inmuno-estimuladoras de los prototipos de alimentos, así como su resistencia intestinal. Además, también se ha confirmado su bioactividad, es decir su efecto inmunoestimulante mediante cultivos celulares. Los resultados en ambos casos han sido positivos. En http://tecnoalimentalia.ainia.es/web/tecnoalimentalia/consumidor-y-nuevos-productos/-/articulos/rT64/content/los-primeros-prototipos-con-microalgas-abren-la-via-para-nuevos-productos-alimenticios?utm_source=email%2B&utm_medium=bol_tecno&utm_campaign=t_354.

miércoles, 22 de agosto de 2012

Linterna de plasma para matar con rapidez bacterias en la piel de personas

(NCYT) La linterna de plasma podría ser usada en escenarios de desastres naturales, campos de batalla, y en muchos otros casos que requieran de tratamiento médico en lugares remotos. En la creación del dispositivo han trabajado, por parte china, expertos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong, y la Universidad de la Ciudad de Hong Kong. Por parte australiana, han intervenido especialistas de la CSIRO y la Universidad de Sídney. La linterna es alimentada por una batería de 12 voltios y no requiere de alimentación externa alguna. Tampoco necesita una toma externa de gas ni sistema externo de manejo. El propio dispositivo está equipado con resistencias para evitar que se caliente demasiado y sea así seguro al tacto. Linterna antibiótica
Linterna de plasma. (Foto: Prof Xin Pei Lu (Huazhong Uni of Science and Technol.) En el estudio llevado a cabo por el equipo de Kostya (Ken) Ostrikov de la CSIRO, la linterna de plasma neutralizó con eficacia un biofilm grueso de una de las bacterias más resistentes al calor y a los antibióticos, la Enterococcus faecalis. Los resultados muestran que el plasma no sólo neutralizó la capa superior de células, sino que penetró hasta el fondo de las capas, matando a las bacterias. Los biofilms fueron creados incubando las bacterias durante siete días. Los biofilms tenían unos 25 micrómetros de grosor, y estaban compuestos por 17 capas distintas de bacterias. Cada uno fue tratado durante cinco minutos con la linterna de plasma y luego analizado para ver cuántas bacterias habían sobrevivido. Las bacterias tienden a formar biofilms, lo cual las hace muy resistentes a las agresiones. Por regla general, se recurre a aplicar un calor intenso para eliminarlas, pero obviamente esta solución no es válida si la superficie es la piel de una persona, ya que la quemaría. En cambio, la temperatura del penacho de plasma en los experimentos con el nuevo dispositivo osciló entre 20 y 23 grados centígrados, lo cual está muy cerca de la temperatura ambiente y por tanto evita que se produzca algún daño a la piel. El nuevo dispositivo es fácil de fabricar y su producción cuesta menos de 100 dólares estadounidenses. Publicado en http://www.solociencia.com/ingenieria/12082101.htm

sábado, 18 de agosto de 2012

Los países más "felices" del mundo son ecológicos

La calidad de vida y del medio ambiente de los ciudadanos ha disminuido, según el Índice de Felicidad del Planeta
- Imagen: New Economics Foundation -Costa Rica es el país más "feliz" del mundo, España el 62 y Estados Unidos el 105, según el Índice de Felicidad del Planeta (HPI en sus siglas en inglés). Según sus responsables, una ONG de economistas británicos, refleja el progreso de los países según "lo que realmente importa en la vida": la felicidad, medida por la calidad de vida y la del medio ambiente que disfrutan (o sufren) sus ciudadanos. El HPI señala que los países son cada vez menos felices y su huella ecológica mayor. Por ello, reclaman un cambio económico basado en el respeto al medio ambiente y el bienestar de los seres humanos. Este artículo indica cuáles son los países más "felices" y ecológicos del mundo, destaca los malos resultados de Europa y España, y explica cómo se mide y para qué sirve el HPI. Los países más "felices" y ecológicos del mundo En la edición de 2012, el Índice de Felicidad del Planeta (HPI) evalua a 151 países de todo el mundo y ofrece una clasificación de los mismos. Ningún país alcanza el objetivo ideal en el que sus ciudadanos tienen una feliz y larga vida sin sobreexplotar los recursos naturales, pero algunos están más cerca que otros de lograrlo. En el top 10 mundial se encuentra Costa Rica, con un HPI de 64 sobre 100, Vietnam (60,4), Colombia (59,8), Belize (59,3), El Salvador (58,9), Jamaica (58,5), Panamá (57,8), Nicaragua (57,1), Venezuela (56,9) y Guatemala (56,9). El modelo actual de progreso es un mito que el planeta y sus habitantes no pueden mantener Al comparar los datos de 2012 con los del año pasado, se percibe el descenso de la puntuación: los países son menos "felices" que hace un año. En 2011 Costa Rica fue también el país con el mayor HPI del mundo, pero con un 76,1. Dos países más, República Dominicana y Jamaica, también pasaban de los 70 puntos (71,8 y 70,1 respectivamente). Sus responsables también publican un mapa cromático en el que de un vistazo se aprecian las diferencias entre los distintos países estudiados. El color verde señala los indicadores positivos, con una gama decreciente que pasa por el amarillo y el naranja hasta llegar al rojo (los peores datos). En este sentido, se puede afirmar que la felicidad y el respeto al medio ambiente son un bien escaso en el planeta. Europa y España, malos resultados Los países considerados de forma convencional más desarrollados del mundo por su capacidad económica aparecen bastante más abajo. Por ejemplo, Estados Unidos se sitúa en el puesto 105, con un 30,7 de HPI, si bien mejora su clasificación del año pasado (114). Los países europeos tampoco logran buenos resultados. El primero de la clasificación es Noruega, en el puesto 29, con un HPI de 51,4. Le siguen Suiza, en el puesto 34 (50,3); Reino Unido, en el puesto 41 (47,9); Alemania, en el puesto 46 (47,2); Austria, en el puesto 48 (47,1); o Francia, en el puesto 50 (46,5). Al igual que el resto de países, su puntuación también ha descendido con respecto a 2011. España pasa del puesto 76 y los 43,2 puntos logrados el año pasado, al puesto 62 y 44,1 puntos. A pesar de esta mejoría relativa, los autores del índice destacan la "significativa caída en el bienestar nacional de España y Grecia, ambos inmersos en dificultades económicas severas y altas cifras de desempleo". La esperanza de vida en España es de las más altas del mundo (81,4 años), pero la sensación de bienestar de sus habitantes no es de las mejores (6,2 sobre 10), y su huella ecológica es muy elevada (España necesita 4,7 veces su territorio para mantenerse). Cómo se mide y para qué sirve el Índice de Felicidad del Planeta El HPI se basa en varios indicadores: la esperanza de vida, el índice de satisfacción personal y la huella ecológica. Sus resultados demuestran que un alto nivel de consumo de recursos, y por tanto de impacto ambiental, no produce un alto nivel de bienestar humano. Así al menos lo señalan sus responsables, la New Economics Foundation (NEF), una ONG de un grupo de economistas de Reino Unido. Su objetivo es ofrecer una alternativa a los indicadores convencionales de la riqueza de un país, como el Producto Interior Bruto (PIB), y priorizar el elemento ambiental y el desarrollo sostenible para garantizar el bienestar de un país y sus ciudadanos. La NEF explica que el modelo actual de progreso es un mito que el planeta y sus habitantes no pueden mantener. Este hecho, según estos expertos, queda más en evidencia durante la actual crisis económica, que debe enfocarse como una oportunidad de cambio. Sus responsables reconocen que el concepto de felicidad es complejo, e incluye aspectos como sentirse bien con uno mismo y con los demás, sentirse parte de un grupo familiar y social, tener recursos suficientes para vivir, poseer un determinado nivel educativo y cultural, etc. En este sentido, la NEF se basa en varios indicadores de otras instituciones, como la Gallup World Poll, la World Values Survey, la Global Footprint Network o los Informes de Desarollo Humano de Naciones Unidas. El HPI ha influido en el Departamento de Medio Ambiente, Alimentación y Asuntos Rurales (Defra en sus siglas en inglés) del Gobierno del Reino Unido en sus indicadores de desarrollo sostenible, o en el Índice de sostenibilidad Caerphilly del Condado de Borough (Gales). Publicado en http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/urbano/2011/06/09/201212.php

jueves, 5 de julio de 2012

La biotecnología puede contribuir al uso sostenible del agua

Esto según un estudio de la consultora brasileña Céleres, el cual encontró que, utilizando variedades genéticamente modificadas, la reducción en el uso del agua puede ser de hasta 149 mil millones de litros. Un nuevo estudio realizado por la consultora Céleres para la Associação Brasileira de Sementes e Mudas (ABRASEM) sobre los impactos de los cultivos transgénicos en la agricultura brasileña avaló los potenciales beneficios de la biotecnología sobre el ambiente y la sustentabilidad del agro-negocio en los próximos 10 años. Según el estudio, la reducción en el uso del agua debida a la menor necesidad de aplicaciones de agroquímicos y a la incorporación de variedades más resistentes a resistentes a las plagas, por ejemplo, puede llegar a 149 mil millones de litros. Es un volumen suficiente como para abastecer a 3,4 millones de personas. La investigación apunta también que la reducción en el número de aplicaciones de agroquímicos, en el mismo período, equivaldrá a 3,8 millones de toneladas de CO2 que no serán liberadas a la atmósfera. La economía de combustible también es significativa: equivale a lo que se necesita para abastecer a 516 mil camionetas. Además, el análisis muestra que, en 10 años, la biotecnología rendirá un acumulado de 124 mil millones de dólares. “Aún más importante que ese número, es que el 84% quedará en manos de productor brasileño”, señaló el presidente de Abrasem, Narciso Barison Neto. Tomado de: argenbio.org
Publicado en http://www.agrobio.org/news/view.php?id=Mzg2 Foto: Tomada de internet

martes, 12 de junio de 2012

GRUPO MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE, GIMA: Existen bacterias que viven de los hidrocarburos, ...

GRUPO MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE, GIMA: Existen bacterias que viven de los hidrocarburos, ...: Existen bacterias que viven de los hidrocarburos, los devoran; otras comen metales y, también, están las que se desarrollan en entornos ...
Existen bacterias que viven de los hidrocarburos, los devoran; otras comen metales y, también, están las que se desarrollan en entornos muy tóxicos, como los ricos en arsénico, que pueden aprovechar este veneno energéticamente. El descubrimiento de las extraordinarias capacidades de las bacterias ya comenzó a interesar a la industria en las últimas décadas del siglo XX y, en la actualidad, la búsqueda de microorganismos especialistas en la degradación de compuestos químicos tóxicos y otros residuos peligrosos, se ha convertido en una de las áreas con mayor potencial de la biotecnología. Desafortunadamente, de las bacterias conocemos la cara menos amable, ligada casi siempre a enfermedades que atacan al hombre, a los animales o a las plantas, e ignoramos que estos casos son una excepción, ya que la mayoría desempeñan funciones imprescindibles o facilitadoras para que continúen los ciclos biogeoquímicos. Esta mala fama de las bacterias, afecta también al grupo de Pseudomonas, que incluye a muchas beneficiosas para los ecosistemas por su poder de biodegradación de compuestos orgánicos, pero que ha saltado a los medios por sus ‘ovejas negras’, como pueden ser algunas cepas de P. aeruginosa, resistentes a muchos de los antibióticos usados normalmente en clínica. Las Pseudomonas son bacterias muy comunes tanto en el suelo como en el agua, pudiéndose encontrar también en las superficies de plantas y animales. Debido a su capacidad de movimiento, y a su gran versatilidad metabólica han colonizado numerosos ambientes naturales, de forma que su distribución es casi universal. El grupo de investigación en Microbiología del Departamento de Biología de la Universitat de les Illes Balears comenzó ya en la década de los ochenta a estudiar el funcionamiento de las bacterias del medio ambiente, centrándose en un grupo de microorganismos capaces de eliminar contaminantes derivados del petróleo, como el naftaleno. Y, posteriormente, entre los años 2000 y 2006, participó en un estudio internacional en el que sentaron las bases para una identificación de las especies del género de bacterias Pseudomonas. Recientemente este grupo ha secuenciado el genoma de la cepa ZoBell de la especie Pseudomonas stutzeri, y su trabajo ha sido publicado en el Journal of Bacteriology, una de las principales revistas de la Sociedad Americana de Microbiología. Este trabajo ha sido posible, en parte, gracias a la ayuda obtenida por el grupo de Microbiología a través del proyecto de investigación Genómica comparada de Pseudomonas stutzeri: implicaciones ecológicas y evolutivas, del que Antoni Bennasar es el investigador principal y que ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad. Desnitrificación biológica Pseudomonas stutzeri, especie a la cual pertenece la cepa ZoBell secuenciada por el equipo de la UIB, es una de las especies genéticamente más diversas que se ha descrito hasta el momento. Las diferentes cepas de esta especie están implicadas en actividades metabólicas relevantes tanto aeróbicas –biodegradación de contaminantes orgánicos, oxidación de compuestos inorgánicos o resistencia a metales tóxicos– como anaeróbicas y, entre estas últimas está la desnitrificación biológica, un proceso natural de eliminación de los nitratos presentes en el medio ambiente. «Este microorganismo es muy efectivo eliminando nitratos y pasándolos a nitrógeno gas en condiciones anóxicas –de carencia de oxígeno–», explica Bennasar, «lo que lo convierte en una especie bacteriana de gran interés en el campo de la biotecnología ambiental, sobre todo en regiones como Baleares donde existen áreas con problemas de nitratos en aguas potables y subterráneas». En el caso concreto de la cepa secuenciada por este equipo, se trata de un aislamiento de origen marino que está considerado como un microorganismo modelo en el estudio de los procesos de desnitrificación microbiana en el medio ambiente. De este modo, la cepa ZoBell se considera un objeto de estudio de especial interés con vistas a investigar posibles aplicaciones para resolver una de las problemáticas medioambientales más comunes causadas por la actividad humana como es la contaminación por nitratos. Métodos bioinformáticos Es muy común observar cómo en muchos acuíferos subterráneos se da un incremento de los niveles de nitratos –sales muy solubles- como consecuencia de las prácticas de ganadería y agricultura intensiva. Aunque la situación es muy diferente en los diferentes municipios de las islas, los problemas más graves se presentan en zonas como el Plà de Sa Pobla, donde la media supera con creces el máximo de 50 mg/l de nitrato en el agua potable que permite la normativa en Europa. El genoma de la cepa ZoBell de Pseudomonas stutzeri se ha determinado aplicando tecnologías de secuenciación de alta eficiencia y de última generación (pirosecuenciación con 454 GS-FLX Titanium, Illumina y Ion Torrent), como también los más modernos métodos bioinformáticos. Su caracterización y anotación ha permitido poner de manifiesto que tiene 4,9 millones de nucleótidos –moléculas que son la unidad estructural básica de los ácidos nucleicos– y que éstos codifican para un total de 4.232 proteínas, muchas de las cuales se desconoce su función. El genoma de ZoBell se ha depositado en el GenBank, que es la base de datos de disponibilidad pública de secuencias de ADN de los Estados Unidos. Descifrar genomas La obtención de genomas bacterianos ha supuesto una revolución en Microbiología, pues permite, entre otras cosas, identificar nuevos aspectos desconocidos sobre la biología de estos microorganismos y a partir de ahí intentar averiguar la funcionalidad de estos seres vivos con respecto a cada uno de los ambientes específicos de procedencia. Parte de la investigación que ha dado lugar a la secuenciación de la cepa ZoBell se ha desarrollado en el marco del proyecto Genómica Comparada Microbiana (MICROGEN), financiado por el programa CONSOLIDER, en el que este grupo participa junto con otros nueve centros de investigación genómica españoles. En el caso del equipo de la UIB la investigación está orientada a las aplicaciones de interés ambiental, pero el proyecto en conjunto abarca otras áreas en las que se incluyen, tanto bacterias patógenas como otras de interés para el sector industrial y agroalimentario, que están investigando equipos de otras universidades o centros de conocimiento. La capacidad para secuenciar genomas se ha desarrollado a un ritmo vertiginoso en los últimos tiempos y uno de los objetivos de este grupo es estar a la cabeza en el desarrollo de técnicas de secuenciación masiva de genomas y de las herramientas bioinformáticas necesarias para su comprensión. Descifrar el genoma es la clave para encontrar nuevas aplicaciones. Publicado en http://www.elmundo.es/elmundo/2012/06/12/baleares/1339485290.html

lunes, 7 de mayo de 2012

Sensores para detectar malaria y SIDA, fabricables con la ayuda de una impresora común

Sensores para detectar malaria y SIDA Sensor plegado. (Foto: Alex Wang) (NCYT) Este abaratamiento y la autonomía de uso pueden ser cruciales para reforzar la sanidad de las zonas más pobres en los países en vías de desarrollo, donde a menudo no hay recursos para pagar las pruebas de laboratorio, y donde, incluso si hay dinero disponible, a menudo no existe la infraestructura necesaria para transportar las muestras biológicas hasta un laboratorio en condiciones. Los singulares sensores, hechos esencialmente de papel, imprimibles desde una impresora convencional, e inspirados en el arte de la papiroflexia u origami, estarían listos para ser usados después de menos de un minuto de preparación manual. Los sensores de papel unidimensionales, como los usados en los tests de embarazo, ya son comunes, pero tienen limitaciones. Los sensores 3D plegados desarrollados por el equipo de los químicos Richard Crooks y Hong Liu, pueden determinar la presencia de más sustancias en una superficie más pequeña y proporcionar los resultados de pruebas más complejas. Cualquier persona los puede plegar del modo adecuado, según Crooks. No se requiere ser un especialista para dejarlos a punto de ser utilizados. También son fáciles de producir. El sensor se puede fabricar en una sola hoja, en la cual se imprimen unos patrones usando una impresora común. Luego hay que doblar la hoja del modo adecuado, pero eso lleva menos de un minuto y no requiere de herramientas o técnicas especiales de alineación. Sólo son necesarios los dedos. El sensor, que ha sido probado con éxito en glucosa y en una proteína común, se basa en principios que son comparables a los del típico test de embarazo que se compra en la farmacia para usarlo en casa. Publicado en http://www.solociencia.com/ingenieria/12050703.htm

sábado, 24 de marzo de 2012

Microbios, los mineros del futuro

Bacteria. La palabra nos hace pensar inmediatamente en infección. O en yogurt. Pero en Chile, un grupo de científicos está utilizando las bacterias para extraer cobre, un mineral del que depende en gran medida la economía del país. La demanda de cobre aumenta constantemente. El cobre tiene múltiples usos. Se emplea en la fabricación de cables eléctricos y líneas telefónicas, en techos, en joyería y hasta en suplementos nutritivos. La demanda de cobre aumenta constantemente. El cobre tiene múltiples usos. Se emplea en la fabricación de cables eléctricos y líneas telefónicas, en techos, en joyería y hasta en suplementos nutritivos. Este metal se originó hace millones de años dentro de la Tierra y a través de una serie de procesos geológicos se fue acercando a la superficie. Para extraerlo, normalmente hace falta excavar. Luego, para separar el cobre del resto del material rocoso hay que molerlo, pulverizarlo, someterlo a altísimas temperaturas y añadirle compuestos químicos tóxicos. Estos métodos convencionales emplean grandes cantidades de energía, lo cual los hace costosos, y por lo tanto se usan sólo en sitios donde se cree que la concentración de cobre es lo suficientemente elevada como para justificar el gasto de su extracción. Estos sitios no abundan, y es por esta razón que los microbios pueden llegar a cumplir un rol crucial para obtener de una manera más económica y efectiva este metal, que representa cerca del 70% de las exportaciones chilenas. Microbios al rescate Laboratorio En el pasado había depósitos que contenían hasta un 30% de cobre. Ahora, muchos tienen una concentración de entre un 1% y un 1,8%. Pero incluso cuando se estima que una mina contiene rocas con una alto grado de concentración, el material que se obtiene no siempre es bueno. Esto, hasta la llegada de los mineros en miniatura: los microbios. Biosigma es una empresa de biotecnológica establecida por Codelco, una corporación estatal chilena y la compañía de minería de cobre más grande del mundo junto la con la japonesa Nippon Metals & Mining. Basada en las afueras de Santiago, Biosigma es una de las pocas compañías de biominería que hay en el mundo. En el laboratorio principal, químicos y biólogos en delantales blancos y anteojos protectores trabajan transfiriendo coloridos líquidos de botellones a tubos de ensayo y llevando a cabo numerosas pruebas frente a un horno abierto. Todas las probetas, los contenedores y los tanques están llenos de microbios: las bacterias Acidithiobacillusferrooxidans y Acidithiobacillus thiooxidans sirven para mejorar la extracción del cobre y reducir los costos operativos. "Sabemos que los métodos convencionales de minería no se usan para los materiales con baja concentración, que sencillamente se descartan.. Por eso la única manera de extraer cobre de ellos es aplicando nuevos conocimientos y técnicas, en este caso, biotecnología", explica Ricardo Badilla, director ejecutivo de Biosigma. Mediante el uso de bacterias se puede extraer hasta un 90% del metal en un socavón, en vez de sólo un 60%, añade. Técnica ¿Pero cómo ayudan los microbios a extraer el cobre de la roca? La clave del éxito está en usar los microorganismos que están presentes naturalmente en las minas. "Estas bacterias no necesitan mucho para hacer su trabajo. Usan aire, oxígeno y CO2, y usan el mineral mismo como fuente de energía", explica Pilar Paddar, directora de Investigación y Desarrollo de Biosigma.
"Estas bacterias no necesitan mucho para hacer su trabajo. Usan aire, oxígeno y CO2, y usan el mineral mismo como fuente de energía" Si dejas una mina sola, los microorganismos eventualmente liberarían el cobre de las rocas, pero eso llevaría cientos de años, añade. Para acelerar el proceso, los científicos usan la biolixiviación. Las rocas que contienen cobre se colocan dentro de una fuente con ácido. Después se le añaden las bacterias que cambian esta solución que desarma la roca y libera el cobre en forma líquida. Después de un proceso electroquímico especial, se lo transforma en metal sólido para que pueda usarse en las distintas aplicaciones industriales. La minería del futuro Algunos llaman a la biominería la minería del futuro. De hecho, es mucho más económica y verde que la minería tradicional: genera menos emisiones de CO2 y consume menos agua que la tecnología convencional. Además, las sustancias químicas tóxicas utilizadas en la minería tradicional pueden ser muy dañinas para el medio ambiente. Mientras que con la biomninería no hay riesgo de accidentes ya que las bacterias están presentes en los minas y no son patogénicas. La biominería ya se practica en varios países, incluyendo Sudáfrica, Brasil y Australia. En total, cerca del 20% de la producción mundial de cobre se obtiene mediante la biolixiviación. Esta técnica no se limita al cobre, también se emplea para extraer oro y uranio. También tiene otras aplicaciones: los científicos están investigando cómo usar microbios para limpiar la contaminación que produce la minería. http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2012/03/120321_microbios_cobre_mineria_lp.shtml?utm_term=Ciencia+y+Tecnolog%C3%ADa&utm_content=Ciencia&utm_source=twitterfeed&utm_medium=twitter

viernes, 16 de marzo de 2012

INFORME MUNDIAL DEL AGUA

Los recursos hídricos del planeta están sometidos al continuo aumento de la presión del cambio climático y la demanda, según el último Informe de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos en el Mundo “A medida que crece la demanda de recursos hídricos en el mundo, en muchas regiones disminuye la probabilidad de disponer de agua dulce, como consecuencia del cambio climático”. Es la advertencia que lanza el último Informe de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos en el Mundo (WWDR4). En el Informe se predice la intensificación de las disparidades económicas entre ciertos países, y entre sectores o regiones dentro de ellos, y se señala que gran parte de las consecuencias tendrán que soportarlas los más pobres. Ampliar esta información en http://www.unesco.org/new/fileadmin/MULTIMEDIA/HQ/SC/pdf/WWDR4%20Background%20Briefing%20Note_SP.pdf

lunes, 5 de marzo de 2012

BIOTECNOLOGÍA PARA LA AGRICULTURA

Investigadores de León desarrollan productos biotecnológicos basados en microorganismos para la agricultura, que mejoran la nutrición de las plantas Científicos de la Universidad de León, la Universidad de Salamanca y el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA), del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), trabajan en varios proyectos de investigación para desarrollar productos microbianos que mejoren la nutrición de las plantas y la defensa contra patógenos. Las plantas necesitan tomar nutrientes del suelo para su desarrollo, por lo que éstos van agotándose y deben reponerse con el abonado. Sin embargo, Fernando González Andrés, investigador del Instituto de Recursos Naturales y Medio Ambiente (IRENA) de la Universidad de León y uno de los responsables de estos proyectos, explica que "las plantas tienen limitaciones para acceder a los nutrientes del suelo, pues por una parte algunos se encuentran en formas no asimilables y, por otra parte, las raíces exploran solamente un determinado volumen de suelo, pero si se amplía el sistema radicular, se mejora la absorción de nutrientes y, por tanto, el rendimiento de los cultivos”. En el suelo existen multitud de microorganismos, la inmensa mayoría de ellos beneficiosos. “Cuanta mayor biodiversidad microbiana tenga un suelo, más fértil se considera”, explica el investigador. Durante los últimos años, su equipo de trabajo selecciona entre los microorganismos del suelo que viven en la rizosfera de las plantas o en el interior de las raíces aquellos que son útiles como fitofortificantes, productos que favorecen que los cultivos se desarrollen y se defiendan de patógenos y condiciones adversas. Estos microorganismos tienen diferentes modos de acción. El más clásico y explotado desde más antiguo es la fijación de nitrógeno atmosférico en las leguminosas por parte de bacterias del género Rhizobium y afines. Otros modos de acción son la estimulación del crecimiento de las raíces, mejorando la capacidad de absorber nutrientes, la conversión en asimilables de formas insolubles de fósforo o hierro, o la mejora de la respuesta de la planta ante situaciones de estrés, porque impiden la formación de la hormona del estrés, que es el etileno. Por otra parte son agentes de biocontrol, contra enfermedades. Los investigadores resaltan que un aspecto primordial de la investigación es la bioseguridad, por eso, sólo trabajan con bacterias completamente seguras para el medio ambiente y el ser humano.
Científicos del IRENA, en el invernadero. (Foto: Dicyt) Útil para el agricultor Los resultados de las investigaciones de este grupo no llegan solamente a las revistas científicas, sino también al usuario final, que en este caso es el agricultor. Así lo demuestra que el consorcio de centros públicos formado por el IRENA de la Universidad de León, la Universidad de Salamanca y el IRNASA (CSIC) trabaja en la actualidad en un proyecto INNPACTO concedido en la última convocatoria (2011). Este subprograma del Ministerio de Economía y Competitividad (Ciencia e Innovación cuando se resolvió la convocatoria), está dedicado a financiar proyectos en cooperación entre organismos de investigación y empresas para la realización conjunta de proyectos de I+D+i, con el fin de garantizar la explotación de los resultados. Publicado en http://www.leonoticias.com/frontend/leonoticias/Biotecnologia-Para-La-Agricultura-vn93098-vst384.

martes, 14 de febrero de 2012

Identifican una función inmunitaria crucial que permite a los vegetales combatir a las bacterias

(NCYT) El equipo de Walter Gassmann, profesor de Ciencias Vegetales en la Universidad de Missouri, Estados Unidos, ha usado como planta modelo a la Arabidopsis. Gassmann y sus colaboradores han descubierto que, en este vegetal, una proteína denominada EDS1 no sólo desempeña un papel clave en la defensa inmunitaria de esta planta, sino que también contribuye al reconocimiento directo de los agentes patógenos. La Arabidopsis tiene una estructura genética bastante conocida, y sus patógenos bacterianos comparten muchas tácticas con otros patógenos como la roya y el mildiú. Por tanto, si se consigue trasladar la respuesta inmunitaria de la Arabidopsis a otros vegetales, se podría ayudar a cultivos agrícolas como por ejemplo la soja (o soya), a volverse resistentes a estas infecciones que hoy suelen ser devastadoras. Gassmann cree que estudios adicionales sobre la EDS1 y sus "centinelas" podrían aclarar cuál es el mejor modo de añadir la respuesta de alarma a vegetales que no tienen la proteína o amplificar la respuesta en los que ya la poseen. Defensa de los vegetales frente a las bacterias Walter Gassmann. (Foto: MU News Bureau) Aunque las plantas modificadas genéticamente siguen siendo motivo de controversia, Gassmann considera que ayudar a los vegetales reforzando su resistencia natural a enfermedades es mejor que usar fungicidas. En la investigación también han trabajado Saikat Bhattacharjee, Sang Hee Kim y Morgan Halane. Publicado en http://www.solociencia.com/biologia/12021404.htm.

lunes, 13 de febrero de 2012

GRUPO MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE, GIMA: Robot energizado por bacterias

GRUPO MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE, GIMA: Robot energizado por bacterias: (NCYT) Con esto en mente, un equipo de investigadores está perfilando un enfoque novedoso que podría algún día ayudar a los científicos envu...

Robot energizado por bacterias

(NCYT) Con esto en mente, un equipo de investigadores está perfilando un enfoque novedoso que podría algún día ayudar a los científicos envueltos en proyectos de exploración espacial a diseñar misiones más ambiciosas sin tener que preocuparse por los serios obstáculos energéticos que hoy deben afrontar. Integrando tecnologías microrrobóticas, células (o celdas) de combustible microbianas y electrónica de bajo consumo energético, del Laboratorio de Investigación Naval estadounidense, el robotista Gregory P. Scott, del Departamento de Ingeniería en Naves Espaciales de dicho laboratorio, ha ideado un original microrrobot explorador autónomo, con un peso de menos de un kilogramo, y accionado por un tipo avanzado de MFC (Célula de Combustible Microbiana, por sus siglas en inglés). El objetivo es conseguir una más eficiente y fiable fuente de energía para energizar pequeños vehículos robóticos en entornos donde la opción de la intervención humana es nula. La combinación de células de combustible microbianas con electrónica de muy bajo consumo energético y un sistema de locomoción con consumo energético igualmente ultrapequeño, soluciona muchas limitaciones que hasta ahora eran inseparables de todo diseño de robot, sobre todo de los destinados a explorar otros mundos. La célula de combustible microbiana fue seleccionada por su durabilidad a largo plazo debido a la capacidad de los microorganismos para reproducirse y a la alta densidad energética de las bacterias en comparación con las fuentes de energía tradicionales, como las baterías de ión-litio.
Robot energizado por bacterias El microbio Geobacter sulfurreducens. (Foto: NRL) En esta investigación se ha profundizado detalladamente en el uso de los microbios como fuente de energía para sistemas electrónicos de a bordo y para locomoción. También, en la mejor vía para miniaturizar la infraestructura de una MFC. Una parte de la energía generada por la nueva MFC se utilizará para alimentar la electrónica básica de a bordo y otros sistemas. La energía restante será empleada en recargar lentamente una batería o condensador hasta que almacene una cantidad suficiente de electricidad. Una vez que se ha recogido la energía suficiente, el sistema puede entonces descargar esta energía almacenada para activar durante un tiempo a un instrumento científico que requiere de mayor energía para hacer su trabajo, o para propulsar al robot mediante una forma de locomoción poco ortodoxa, como hacer que el robot ruede sobre sí mismo (fácil si tiene forma esférica) o incluso hacer que dé un salto (muy útil para superar obstáculos). Centrándose en el cultivo puro de una bacteria anaerobia, como la Geobacter sulfurreducens, asignada a la función de núcleo del sistema basado en células de combustible microbiano, la tecnología de generación de energía para esta clase tan singular de robots podría ser excepcionalmente duradera, permitiendo así recargar muchas veces las baterías o condensadores, y aumentando de manera espectacular la longevidad de los robots y la duración de sus misiones de exploración. Publicado en http://www.solociencia.com/ingenieria/12021003.htm

sábado, 11 de febrero de 2012

GRUPO MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE, GIMA: Descubren una nueva forma de comunicación en las b...

GRUPO MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE, GIMA: Descubren una nueva forma de comunicación en las b...: Para los biólogos, se supone que las bacterias sólo pueden comunicarse excretando sustancias químicas en el medio en que se desarrollan...

Descubren una nueva forma de comunicación en las bacterias

Para los biólogos, se supone que las bacterias sólo pueden comunicarse excretando sustancias químicas en el medio en que se desarrollan, factores de sñalización, o pequeños trozos de ADN, los plásmidos. Respectivamente detectados o integrados por sus vecinas, estas moléculas y los fragmentos del genoma pueden transmitir un mensaje o la adquisición de nuevas capacidades de resistencia. Un equipo de la Universidad Hebrea de Jerusalén, ha mostrado por primera vez una comunicación más directa y dirigida entre bacterias. Marcando las moléculas de Bacillus subtilis por fluorescencia, el profesor Sigal Ben-Yehuda y sus colegas notaron que podían pasar de un organismo a otro. Fenómeno clásico, pero el camino emprendido por las moléculas, se concentró, estrecho y largo, parecía incompatible con la distribución normal de una sustancia en el medio, lo que les alertó. La solución del misterio ha aparecido en las imágenes a gran aumento de la colonia de bacterias, obtenidas por microscopía electrónica. Las bacterias “conectadas” Los investigadores encontraron, asombrados, que muchas células estaban conectadas por algún tipo de filamentos. Estas estructuras tubulares de unas pocas decenas de nanómetros de diámetro, a varios cientos de nanómetros de longitud, de hecho, parecen tuberías o tubos: emitido por una célula, son responsables de conducir de una a otra bactería moléculas con una carga específica de información, genética o química. Esto puede ser una explicación para el extraño fenómeno observado en las colonias de bacterias en los sedimentos marinos. Como consecuencia del hallazgo, los microbiólogos han querido saber más: y se han puesto a cultivar diferentes especies. Descubrieron, una vez más, la formación de conductos y el intercambio de moléculas entre Bacillus subtilis y Staphylococcus aureus y entre Bacillus subtilis y Escherichia coli, pese a que son bacterias muy distantes entre sí en la evolución. En este experimento, los investigadores han logrado identificar una capacidad de comunicación intraespecífica e interespecífica en las bacterias. Nuevos antibióticos Mediante el establecimiento de tales relaciones, los microorganismos intercambian y comparten algunas de sus habilidades. A veces, el nuevo don es transitorio y no hereditario. Pero a medida que pasa a través de un fragmento de ADN o plásmido, puede enriquecer el genoma de la bacteria receptora y convertirse en una nueva capacidad que se transmite a las generaciones siguientes. Este descubrimiento es importante, allanando el camino para el trabajo futuro, lo que determinará la composición y el origen de estas conexiones. Objetivo: desarrollar nuevas formas innovadoras para combatir la resistencia bacteriana que pone en peligro cada día que pasa la eficacia de los antibióticos de hoy.
Publicado en http://kerchak.com/salud/descubren-una-nueva-forma-de-comunicacion-en-las-bacterias/.

jueves, 2 de febrero de 2012

GRUPO MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE, GIMA: NANOCÁPSULAS / NANOMATERIALES / NANOTECNOLOGIA

GRUPO MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE, GIMA: NANOCÁPSULAS / NANOMATERIALES / NANOTECNOLOGIA: NANOCÁPSULAS La aplicación de la nanotecnología en el sector de la alimentación ha permitido desarrollar nanocápsulas con propiedades antim...

NANOCÁPSULAS / NANOMATERIALES / NANOTECNOLOGIA

NANOCÁPSULAS La aplicación de la nanotecnología en el sector de la alimentación ha permitido desarrollar nanocápsulas con propiedades antimicrobianas. El Instituto de Tecnología Cerámica (ITC) lleva a cabo el proyecto Nanocontainers, cuya finalidad es que los envases que contienen estas nanocápsulas liberen, de forma controlada, sustancias con capacidad biocida. A través de estas nanocápsulas, se pretende "aumentar la vida útil" de los alimentos y reducir los "procesos de degradación y pérdida de propiedades", según el ITC. Los nanomateriales se usan en numerosos productos. Entre ellos, en la producción de envases que entran en contacto con alimentos. A finales de 2011, los expertos comunitarios daban a este tipo de material una nueva definición, fruto de la necesidad de fijar un marco regulador concreto en este sector. Según esta definición, los nanomateriales son aquellos cuyos componentes tienen un tamaño de entre una y cien mil millonésimas de metro. A pesar de que las investigaciones realizadas hasta el momento demuestran que los nanomateriales no son peligrosos para la salud humana, sí hay cierta incertidumbre, de ahí la importancia de evaluar su inocuidad de manera individual, caso por caso. "Materiales pequeños, gran impacto". Así define la Comisión Europea las particularidades de los nanomateriales, cuyos efectos se han investigado en animales y humanos. Los resultados ponen de manifiesto la complejidad de evaluar su seguridad porque ciertos productos químicos de las nanopartículas tienen propiedades distintas de las formas más "grandes" y, por tanto, pueden interactuar de formas distintas porque el mismo material podría tener distintas propiedades toxicológicas, en función del tamaño de las partículas. Por tanto, era necesario evaluar los riesgos derivados de cualquier nanopartícula. La nanotecnología se puede usar para crear nuevos alimentos o para crear envases. Tomado de http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/ciencia-y-tecnologia/2012/02/01/206640.php

miércoles, 1 de febrero de 2012

GRUPO MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE, GIMA: El biometano, una alternativa energética sostenibl...

GRUPO MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE, GIMA: El biometano, una alternativa energética sostenibl...: El biogás generado a partir de la fermentación anaerobia de los subproductos orgánicos en condiciones controladas puede tener varias alterna...

El biometano, una alternativa energética sostenible para el coche

El biogás generado a partir de la fermentación anaerobia de los subproductos orgánicos en condiciones controladas puede tener varias alternativas de uso. Una de ellas es la utilización como combustible para vehículos, tras una purificación del biogás. El resultado de esta purificación es el llamado biometano, un gas similar al gas natural y que tiene las mismas aplicaciones, que supone una alternativa energética que contribuye de forma significativa a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Así, además de reducir el impacto ambiental, esta alternativa ayuda a reducir la dependencia exterior energética, con efectos positivos para la economía. En algunos países europeos como Suecia, Suiza, Alemania o Francia el uso del gas natural como combustible para vehículos ya ha sido regulado e implementado a escala industrial. Además, para fomentar el uso de los biocarburantes, entre los que se incluye el biogás, que sustituyan al gasóleo o a la gasolina, la Directiva 2003/30/CE insta a los países miembros a adoptar medidas en esta práctica. Obtención y uso de biometano Para obtener el biometano es necesario depurar el biogás en un mayor grado que en otros aprovechamientos, tales como la cogeneración o el uso en calderas. Para ello existen diversas tecnologías, entre las que se encuentra el lavado con agua (water scrubbing), el PSA (pressure swing adsorption), el lavado químico con aminas, los tamices moleculares o la depuración criogénica. La tecnología de lavado químico con aminas es objeto de estudio en el proyecto agroBIOMET , en el que ainia participa. El proyecto tiene como objetivo demostrar que el biogás agroindustrial utilizado como biocarburante para vehículos, es una solución innovadora y de proyección en el mercado energético español, tal y como sucede en otros países europeos. Pero en el caso español, el proyecto incorpora elementos de marcado carácter innovador como el uso de biomasas alternativas como las algas, paja de cereal o cultivos energéticos para producir el biogás. Para el desarrollo del proyecto se realizará la cuantificación y selección de biomasas alternativas a emplear como co-sustratos para la co-digestión con deyecciones ganaderas, la validación experimental del sistema de producción de biogás, purificación a biometano y uso en vehículos a escala de demostración, así como la evaluación de la sostenibilidad del sistema. Para esto último, se rediseñará la herramienta Metaniza desarrollada en el marco del proyecto PROBIOGAS (www.probiogas.es). En el proyecto, co-financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad y los fondos FEDER, participan ainia Centro Tecnológico, el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), la Granja San Ramón y Hera Amasa. Publicado en http://tecnoalimentalia.ainia.es/web/tecnoalimentalia/ultimas-tecnologias/-/articulos/rT64/content/el-biometano-una-alternativa-energetica-sostenible-para-el-coche?utm_source=email&utm_medium=bol_tecno&utm_campaign=t_325

jueves, 19 de enero de 2012

GRUPO MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE, GIMA: Algas para absorber estroncio-90

GRUPO MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE, GIMA: Algas para absorber estroncio-90: El alga C. moniliferum. (Foto: Minna Krejci/Joester Laboratory of Northwestern University) (NCYT) Ella buscó en los dientes el estroncio-...

Algas para absorber estroncio-90

El alga C. moniliferum. (Foto: Minna Krejci/Joester Laboratory of Northwestern University) (NCYT) Ella buscó en los dientes el estroncio-90, un isótopo radiactivo tan similar al calcio que nuestros huesos lo pueden usar en lugar de este último como elemento constituyente. Medio siglo después de su descubrimiento, todavía no hay un buen modo de limpiar la contaminación por estroncio-90. Afortunadamente, eso podría cambiar dentro de pocos años gracias al hallazgo de cómo una singular alga absorbe estroncio. Un grupo científicos del Laboratorio Nacional de Argonne y la Universidad del Noroeste, ambas instituciones en Estados Unidos, ha descubierto los secretos de esas algas que prefieren absorber el estroncio más que el calcio, una tarea tan compleja que incluso no es fácil realizarla en el laboratorio. Las algas podrían formar la base de nuevas tecnologías para limpiar aguas o suelos contaminados por estroncio-90. El estroncio-90 es uno de los isótopos tóxicos producidos por armamento atómico y reactores nucleares. Si se le ingiere a través de agua o alimentos contaminados, el esqueleto humano lo absorbe en vez del calcio, y puede permanecer alojado en los huesos durante décadas, listo para provocar cáncer óseo o leucemia algún día. El problema para eliminar el estroncio-90 del medio ambiente es que es tan similar al calcio y al bario que incluso en un laboratorio, con equipamiento sofisticado, a los científicos les resulta difícil. La capacidad de distinguir entre ellos es rara incluso en la naturaleza. Esta alga verde es uno de los pocos organismos que tienen esa capacidad. Los biólogos ya descubrieron tiempo atrás que el alga verde Closterium moniliferum forma cristales usando isótopos de estroncio, pero nadie sabía cómo. El equipo de las investigadoras Minna Krejci y Lydia Finney ha averiguado ahora que altas concentraciones de azufre en las vacuolas (los compartimentos de almacenamiento de las células) significan más estroncio atrapado en esos cristales. Si el mecanismo puede ser potenciado debidamente, y si se pueden hacer otras modificaciones a esas algas para adaptarlas lo mejor posible a un ambiente radiactivo, se podría colocar algas de este tipo en zonas contaminadas para que absorbieran el estroncio. Incluso los mejores métodos conocidos para retirar el estroncio-90 absorben demasiado calcio junto con el estroncio como para ser eficientes. El nuevo método para extraer el estroncio mediante algas también podría algún día ser útil en el reciclaje de combustible nuclear. ublicado en

lunes, 16 de enero de 2012

GRUPO MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE, GIMA: El cangrejo estudiado. (Foto: Andrew Thurber, Oreg...

GRUPO MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE, GIMA: El cangrejo estudiado. (Foto: Andrew Thurber, Oreg...: El cangrejo estudiado. (Foto: Andrew Thurber, Oregon State University) (NCYT) Este insólito comportamiento "granjero" acaba de ser descr...
El cangrejo estudiado. (Foto: Andrew Thurber, Oregon State University) (NCYT) Este insólito comportamiento "granjero" acaba de ser descrito detalladamente por primera vez. Esta especie de cangrejo, llamada Kiwa puravida, fue descubierta en 2006. El equipo de Andrew Thurber, de la Universidad Estatal de Oregón, observó a los cangrejos exponiendo y retirando sus pinzas del fluido rico en metano emitido desde un surtidor. A los científicos les llamó la atención que los animales, más que aparentar estar intentando capturar las bacterias, parecían estar alimentando a aquellas que ya crecían en sus pinzas. A esas profundidades marítimas no hay suficiente comida derivada de la energía solar, así que las formas de vida que habitan tan abajo dependen en buena medida de la energía química liberada desde el fondo del mar. Estas bacterias se encuentran en diversos cangrejos, langostinos y percebes, cerca de los surtidores y las fumarolas. Pero lo que no se sabía hasta ahora es que el motivo de su presencia puede derivar en buena parte de la conducta "granjera" de especies como la estudiada. Los análisis demuestran que estas bacterias son el alimento principal de esos cangrejos, aunque también puede que reciban una pequeña cantidad de nutrientes del plancton muerto que se hunde hasta el fondo marino. Cangrejos que cultivan bacterias Los cangrejos cosechan las bacterias que crecen en sus pinzas ayudándose para ello de un apéndice especialmente adaptado para raspar la superficie de sus cuerpos, recogiendo así una masa de bacterias, llevárselas a la boca, y luego seguir acercando sus pinzas a los surtidores de metano para ayudar a que crezcan más bacterias para la próxima cosecha. Publicado en http://www.solociencia.com/biologia/12011605.htm

miércoles, 11 de enero de 2012

Ultiman una nueva vacuna oral contra la disentería bacteriana

Pamplona, 10 ene (EFE).- Un equipo de investigadores de la Universidad de Navarra trabaja en el desarrollo de una nueva vacuna oral para tratar la disentería bacteriana, o shigelosis, una patología que causa 1,1 millones de muertes al año en todo el mundo, un 61 % de ellas de niños menores de 5 años. La enfermedad, producida por la bacteria Shigella, provoca un proceso severo de diarrea, según ha explicado hoy en un comunicado el centro académico, que ha señalado que la vía de infección es fecal-oral, con la peculiaridad de que basta con una baja dosis infectiva para contraer la dolencia. Así, la shigelosis afecta en todo el mundo a 164,7 millones de personas, 163,2 millones en países en vías de desarrollo y 1,5 millones en países industrializados. Por ello, según ha apuntado el profesor Carlos Gamazo, coordinador del proyecto en el área de Microbiología de la Universidad de Navarra, la OMS ha dado prioridad a los programas de desarrollo de vacunas efectivas frente a esta enfermedad. Y ello porque, por una parte, la implementación de medidas de prevención de tipo higiénico-sanitario presenta una "gran dificultad" y, por otra parte, "se está observando una alta prevalencia de cepas multirresistentes a los antibióticos". Asimismo, el especialista ha asegurado que ninguna de las vacunas existentes tiene un éxito importante en las pruebas previas y algunas de ellas, que son vacunas atenuadas, causan síntomas de diarrea y fiebre que las limita para su aplicación en el hombre. En el caso del nuevo tratamiento que desarrollan los científicos de la Universidad de Navarra, la vacuna es más segura gracias al empleo de fracciones subcelulares basadas en nanopartículas que permiten su administración a través de las mucosas. De hecho, Ana Camacho, primera autora del trabajo, ha confirmado que hasta la fecha "la vacuna se ha aplicado únicamente en modelos murinos (ratones), pero con un éxito del 100 % de prevención frente a una infección experimental". El trabajo constituye un proyecto conjunto de los departamentos de Microbiología y Tecnología Farmacéutica, el primero de los cuales, coordinado por Carlos Gamazo, se encarga de la selección de antígenos vacunales adecuados y del seguimiento de la respuesta inmunitaria inducida. Mientras tanto, el segundo, con el doctor Juan Manuel Irache a la cabeza, desarrolla la formulación nanoparticulada adecuada que facilita la administración de la vacuna. Además de estos dos investigadores, los autores del trabajo son Ana Camacho, Juliana de Souza, Patricia Ojer, Susana Sánchez y Adela López de Cerain. El proyecto ha obtenido el primer premio en Microbiotec' 11, un encuentro sobre Biotecnología celebrado en Braga (Portugal), y ha recibido sendos reconocimientos en congresos internacionales celebrados en Praga (República Checa) y Baltimore (EE. UU.).EFE Publicado en http://www.abc.es/agencias/noticia.asp?noticia=1061441