Investigadores en búsqueda de organismos extremos recorrieron la puerta norte de Patagonia chilena

El equipo de investigación, bajo la dirección de la científica india Aparna Banerjee, acumula cinco años de experiencia trabajando con termófilos tanto en Chile como en la Antártica

Durante este período, han dedicado sus esfuerzos al desarrollo de estrategias para aislar estos microorganismos. En diversas condiciones adversas para el crecimiento.

Los termófilos son organismos con la capacidad de prosperar en entornos caracterizados por temperaturas extremadamente elevadas, que generalmente oscilan entre 45 y 80 grados Celsius. Estos organismos incluyen bacterias, arqueas y algunos hongos. Su hábitat natural se encuentra comúnmente en lugares como fuentes termales, géiseres, aguas termales submarinas y entornos geotérmicos.

Actualmente, Banerjee lidera el proyecto Fondecyt Regular 1231917, cuyo objetivo principal es investigar los carbohidratos complejos producidos por bacterias termófilas presentes en diferentes fuentes de aguas termales en las regiones del Maule, norte y sur de Chile. Este estudio tiene como finalidad evaluar la viabilidad de utilizar dichos compuestos como aditivos alimentarios.

En el contexto de esta investigación, Aparna Banerjee y su equipo interdisciplinario les apasiona profundizar en la diversidad microbiana presente en las aguas termales. Su interés se centra en comprender cómo estos microorganismos no solo sobreviven, sino también se adaptan a las elevadas temperaturas de dichas aguas mediante la formación de complejas redes de carbohidratos.

Posteriormente, se dedican a la producción en laboratorio de polisacáridos, con el objetivo de explorar sus propiedades antioxidantes, emulsionantes y antimicrobianas. Estas propiedades son claves para su posible aplicación en el procesamiento de alimentos, contribuyendo así a prolongar su vida útil.

La investigadora explica que, tal como se observa en los entornos naturales, los termófilos demuestran la capacidad estratégica de adaptarse a condiciones ambientales extremas. Para enfrentar las altas temperaturas, estos microorganismos modifican los lípidos de sus membranas, producen enzimas resistentes al calor y, de manera común, emplean la formación de “biopelículas” como una estrategia inteligente.

La biopelícula funciona como una “capa protectora” que resguarda la comunidad microbiana, manifestándose visualmente en las aguas termales como coloridas alfombras microbianas. Dentro de la matriz de la biopelícula, se encuentra el área donde crecen microorganismos de una o varias especies, o de diferentes géneros, y la matriz está compuesta principalmente por biopolímeros de polisacáridos.

Muestreo

En esta primera fase del proyecto Fondecyt Regular 1231917, el equipo ha llevado a cabo la recolección de muestras en dos fuentes termales ubicadas en la puerta norte de la Patagonia, específicamente en el extremo sur del Fiordo Comau: Cahuelmo y Comau. Cabe destacar que, mientras algunas de estas fuentes se encuentran en puntos intermareales, otras están ubicadas en la montaña, sobre el nivel del mar. La temperatura superficial presenta un gradiente que varía desde aproximadamente ∼55°C hasta ∼72°C. Esto crea un entorno propicio para el desarrollo de diversos microorganismos termófilos, sobre los cuales el equipo de investigación está actualmente enfocado en identificar la comunidad microbiana en el laboratorio.

“El gran desafío al trabajar con estos microorganismos extremófilos es imitar el entorno de alta temperatura, enriquecido con metales, con poco oxígeno y limitante de nutrientes en el laboratorio, a medida que van empujando al límite la vida. A menudo son de crecimiento lento, difíciles de adaptar a las condiciones de laboratorio y en su mayoría no cultivables”, explicó la profesora e investigadora del Instituto de Ciencias Aplicadas de la Universidad Autónoma de Chile.

La variación del pH también es de gran interés en los sitios de aguas termales. Mientras Cahuelmo es un manantial de pH alcalino, Comau es un manantial con un pH casi neutro. En Comau se observan tapetes microbianos maduros de diferentes colores en varios gradientes de temperatura desde la superficie hasta el centro del manantial, lo cual es muy singular.

Los co-investigadores de nuestro proyecto Fondecyt Regular y los asistentes de investigación se sumaron a los eventos de muestreo del 10 al 14 de enero, en dos termas y cinco sitios diferentes. Han recolectado muestras de agua y sedimentos en cada sitio, las cuales se encuentran caracterizando biogeoquímicamente.

Los factores biogeoquímicos ambientales tienen una interrelación directa con la supervivencia y adaptación de la comunidad microbiana allí.

“Entonces, estamos analizando la comunidad microbiana. También estamos procesando las muestras para aislar varios termófilos formadores de biopelículas y productores de polisacáridos, que es el objetivo principal de nuestro proyecto, producir polisacáridos bioactivos utilizando esos termófilos para aplicaciones alimentarias debido a sus propiedades antioxidantes, emulsionantes, reológicas y antibacterianas”, detalló la investigadora responsable del Fondecyt Regular.

Cabe destacar que el proyecto, dirigido desde el Instituto de Ciencias Aplicadas de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Chile, cuenta con la participación de un grupo interdisciplinario de co-investigadores en el marco del proyecto Fondecyt Regular. Este equipo está compuesto por expertos de diversas universidades nacionales, entre ellos Alexis Castillo, Alex Echeverría e Ileana González de la Universidad Católica del Maule, así como Alex González ( U. de Los Lagos) y Gustavo Cabrera (Universidad San Sebastián). También con colaboración internacional en Brasil, España e India.