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Cuando hablamos de microbios nos referimos a los cientos de miles de microorganismos que están presentes en el ambiente, en los alimentos y hasta en nuestras medicinas. Cumplen un rol protagónico en los procesos biotecnológicos y por eso, hablaremos de algunos de ellos en el marco del Día Mundial del Microorganismo que se celebra el 17 de septiembre.

Microorganismos, ¿Dr Jekyll y Mr. Hyde?

Como la palabra lo indica, los microorganismos son organismos que solo pueden verse con un microscopio. Forman parte de este vasto universo las bacterias, los hongos, los protozoos y las algas. No se incluyen en esta clasificación los virus (aunque sean microscópicos) al no considerárselos organismos vivos.

Los “microorganismos Dr. Jekyll” son aquellos que tienen funciones beneficiosas para la salud humana y animal o el ambiente; mientras que los “microorganismos Mr. Hyde” son los microbios patógenos, es decir capaces de causar enfermedades en plantas, animales y humanos. Son ejemplo de estas últimas, la tuberculosis, la roya del trigo, la brucelosis o el pie de atleta.

Microbios en el suelo

Sin exagerar, son los componentes más importantes del suelo y están directamente relacionados con la nutrición de las plantas que crecen en él. Se concentran cerca de las raíces porque usan como “alimento” compuestos exudados por éstas y, a cambio, producen sustancias necesarias para el crecimiento vegetal.

Las bacterias juegan un rol fundamental en la disponibilidad de nutrientes para las plantas, como el nitrógeno; aunque también contribuyen en gran medida en la recuperación y mantenimiento de la estructura del suelo sometido a las prácticas de laboreo. Por su parte, los hongos degradan la celulosa y la lignina en compuestos útiles para las plantas, retienen agua en época de sequía, fijan nitrógeno y fósforo y protegen a las raíces de microorganismos patógenos.

Para aprovechar estas características de los microorganismos se han desarrollado tecnologías para control biológico y uso de biofertilizantes. Para control biológico se usan hongos y bacterias con el objetivo de controlar plagas y enfermedades en los cultivos. Por ejemplo, el hongo Beauveria bassiana puede infectar y controlar plagas como el cogollero, el picudo del algodonero y el barrenador del tallo, entre otros insectos plaga. ¿Cómo lo hacen? El hongo se adhiere a la superficie del insecto y le inyecta toxinas que le causan la muerte. Por su parte, los biofertilizantes son insumos formulados con microorganismos benéficos para aumentar la disponibilidad de nutrientes para las plantas y para mejorar su crecimiento y salud. Son conocidos potenciadores del crecimiento las bacterias del género Rizobium y Pseudomonas y los hongos Trichoderma, Azospirillum  y las micorrizas. Algunos de estos microorganismos producen hormonas vegetales que regulan el desarrollo de la planta, otros pueden fijar nitrógeno atmosférico y solubilizar fosfatos para que la planta pueda aprovecharlos. También existen microorganismos que controlan patógenos o activan el sistema de defensa natural de las plantas.

¿SABÍAS QUE...?

• Los microorganismos representan menos del 2% del volumen del suelo, pero están involucrados en el 90% de las funciones ecosistémicas

• Las micorrizas son una asociación simbiótica entre hongos y raíces, donde el hongo aporta agua y nutrientes y la planta azúcares provenientes de la fotosíntesis

Microbios en la mesa

¡Los alimentos son un mundo de microbios! Por ejemplo, los probióticos son bacterias y hongos (levaduras) vivos que al ser consumidos aportan beneficios a la salud como, por ejemplo, mejorar la digestión o aliviar síntomas de algunas enfermedades. Estos microorganismos beneficiosos se encuentran en alimentos fermentados como el yogur, el chucrut o el kimchi.

La bacteria Lactobacillus acidophilus es un probiótico, presente en el yogur, la leche fermentada y otros alimentos, que degrada la lactosa y otros compuestos en ácido láctico, ácido acético y peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) creando, así, un medio hostil para la proliferación de microorganismos indeseables. Esta bacteria, también consume los nutrientes de esos microorganismos compitiendo con ellos y controlando su reproducción desmedida. Durante el proceso de digestión contribuye a la producción de niacina (vitamina B3), ácido fólico, vitamina K y vitamina B6.

Microbios que matan microbios

Los antibióticos, literalmente sustancias producidas por un ser vivo que mata o impide el crecimiento de otro, tienen su origen en el uso de microorganismos para matar bacterias patógenas. Por ello, son también conocidos como agentes antibacterianos. Se usan ampliamente en medicina humana y animal y en menor medida en agricultura.

El primer antibiótico descubierto fue la penicilina, derivada del hongo Penicillium. Controla un espectro amplio de bacterias como las causantes de la amigdalitis, neumonía, sífilis, infecciones genitourinarias, etc. Otro antibiótico conocido es la kanamicina, obtenida de la bacteria Streptomyces kanamycetus, que controla infecciones ocasionadas por bacterias gram negativas aerobias como Escherichia coli o Enterobacter.

En el ámbito agropecuario, los antibióticos tienen uso en animales y plantas. Por ejemplo, la oxitetraciclina, compuesto producido por la bacteria Streptomyces rimosus, que en humanos controla un amplio espectro de enfermedades, incluidos ciertos tipos de acné, se usa en animales para tratar anaplasmosis, enteritis y enterotoxemia, entre otras. En plantas frutales, hortícolas u ornamentales de alto valor se usa para controlar bacterias del género Erwinia, Pseudomonas y Xanthomonas. 

Microbios: biofábricas muy eficientes

Los microorganismos, al ocupar poco espacio y reproducirse rápido resultan excelentes biofábricas para la producción de medicinas, combustibles y plásticos biodegradables, entre muchos otros productos.

La insulina para el tratamiento de la diabetes o la hormona del crecimiento son producidas en bacterias modificadas genéticamente que llevan esos genes humanos. Estas se cultivan en grandes tanques o biorreactores para luego extraer las proteínas de las células bacterianas, purificarlas y envasarlas para su uso. Este método de producción permite obtener insulina y hormona de crecimiento a gran escala y de manera segura, abaratando el costo final del medicamento.

Ciertas levaduras han sido modificadas genéticamente para aumentar su eficiencia de fermentación en la producción de etanol, un biocombustible obtenido principalmente de caña de azúcar y maíz. El sistema regulatorio argentino ha evaluado y aprobado para este uso cerca de una decena de levaduras. 

La obtención de plásticos biodegradables mediante la fermentación de azúcares o almidón a partir de sustratos vegetales es realizada por bacterias que transforman estas moléculas en ácido poliláctico (PLA). El PLA se usa en la industria textil para la fabricación de telas para toldos; en medicina para implantes, suturas e impresiones 3D y en la industria alimenticia para la fabricación de bandejas, bolsas y botellas.

- Esperamos que, a partir de esta nota, puedan identificar parte de la gran variedad de bienes y productos que usamos y consumimos en nuestra vida diaria que provienen de los microorganismos. Si te interesa este “micromundo”, te invitamos a leer más en https://argenbio.org/biotecnologia/la-biotecnologia.