INFORME CENTRAL: Antártida - Investigar en el hielo
Publicado en la Revista Enlaces de la FUNDACIÓN RICALDONI
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www.enlaces.fing / número 4 / mayo 2010 – Páginas 19 a 22
Buscar microorganismos antárticos con aplicaciones a nivel industrial y biotecnológico, como enzimas y Omega 3, es lo que se propone un grupo de investigadores del departamento de Bioingeniería del Instituto de Ingeniería Química (Facultad de Ingeniería - Universidad de la República). A partir de este proyecto, que desarrolla junto al Instituto Antártico Uruguayo, ya se creó un banco con más de 500 cepas como forma de contribuir a la conservación ex situ -fuera de su hábitat natural- de la diversidad microbiana.
El proyecto que desarrolla un grupo de investigadores del departamento de Bioingeniería del Instituto de Ingeniería Química (IIQ) de la Facultad de Ingeniería (Universidad de la República) en conjunto con el Instituto Antártico Uruguayo se remonta al año 2006, cuando fue presentado por la ex directora y grado 5 del departamento, Hermosinda Varela.
“Mantenemos más de 500 cepas antárticas en condiciones viables, a -70 grados, lo cual significó un año de trabajo. La construcción y mantenimiento de esta colección de cultivos representa un recurso genético de incalculable valor. Este banco permite que alguien que tenga interés en estudiar determinada cepa pueda acceder a ella”.
“Le pareció muy interesante la idea de trabajar en bioprospección en la Antártida: la búsqueda de microorganismos con aplicaciones a nivel industrial y biotecnológico. Nos presentamos a un llamado a proyecto del Instituto, conseguimos la aprobación y a partir de ahí comenzamos a trabajar”, sostiene la jefa del proyecto, Lyliam Loperena, quien trabaja en él junto a tres investigadores del departamento y Sandra Lupo, de la sección Micología.
El Instituto Antártico promueve la investigación en la Antártida. Para esto, involucra a investigadores y proyectos de alta calidad. En particular, les brinda soporte en la parte logística y operativa del traslado a la base y la coordinación de las actividades.
En 2007, los investigadores del departamento de Bioingeniería presentaron un proyecto de Innovación y Desarrollo (I + D) a la Comisión Sectorial de Investigación Científica (CSIC). El mismo fue aprobado y gracias a él obtuvieron financiamiento por dos años. “Eso fue un gran impulso al proyecto, ya que hasta ese momento financiábamos la investigación con fondos propios. Se logró comprar los equipos y los insumos para poder realizar la identificación molecular de los microorganismos. También se contrató por un año y medio a un ayudante que luego quedó trabajando en el proyecto”, señalan las investigadoras.
Hasta el momento realizaron cuatro viajes a la Antártida. En diciembre de 2006 viajaron por primera vez y tomaron muestras de materia orgánica, agua (dulce y salada) y aire en diferentes zonas de la isla Rey Jorge. En el segundo viaje, realizaron un recorrido en barco para tomar muestras de otras islas y de la península.
A partir de las muestras relevadas en los dos primeros viajes, los investigadores formaron un banco de cepas. “Mantenemos más de 500 cepas antárticas en condiciones viables, a -70 grados, lo cual significó un año de trabajo. La construcción y mantenimiento de esta colección de cultivos representa un recurso genético de incalculable valor. Este banco permite que alguien que tenga interés en estudiar determinada cepa pueda acceder a ella”, destaca Loperena.
Las lipasas se encuentran en una gran variedad de seres vivos. Su principal función es disgregar las grasas a sus componentes más simples: ácidos grasos y glicerol. Por ese motivo, a nivel industrial se utilizan para el desengrasado del cuero en las curtiembres, la degradación biológica de efluentes, la fabricación de detergentes que actúan a temperatura ambiente, la manufactura de quesos, cerveza y vinos, entre otras aplicaciones.
“Hicimos un screening y a partir de más de 100 microorganismos que encontramos en la Antártida seleccionamos aquellos que pre-sentaron mayor actividad de lipasa: una bacteria, Psychrobacter sp., y la levadura Trichosporon pullulans. Actualmente estamos estandarizando sus condiciones de producción”, resalta Lupo.
Los investigadores se proponen continuar con el estudio de estas enzimas pero agregaron un objetivo al proyecto: buscar microorganismos que produzcan ácidos poliinsaturados –también llamados PUFAs– como los Omega 3, ácidos grasos no saturados que el cuerpo humano no puede producir, por lo tanto deben ser incorporados a través de los alimentos, fundamentalmente del pescado.
“En el tercer y cuarto viaje vimos que empezaba a tener mucho interés la posibilidad de buscar microorganismos que produjeran los Omega 3”, afirma Loperena y agrega que “actualmente existe un interés creciente por la producción de estos compuestos por sus pro-piedades benéficas para la salud humana: reducción del colesterol en sangre, su influencia en el desarrollo del sistema nervioso, en funciones digestivas y en procesos infamatorios, entre otros”. Por ese motivo, se enfocaron en estudiar cepas que producen ácidos grasos poliinsaturados a bajas temperaturas como forma de adaptación al medio.
El Tratado Antártico, firmado en 1959, regula las relaciones entre los Estados en las materias relacionadas con la Antártida.
Entre otros aspectos, establece la utilización del continente exclusivamente para fines pacíficos, prohíbe el establecimiento de bases militares, la realización de maniobras, el ensayo de armas, las explosiones nucleares y la eliminación de desechos radiactivos. También promueve la libertad de investigación científica y cooperación internacional.
Además, se firmaron convenciones para la reglamentación de la caza de ballenas (1937), la conservación de las focas antárticas (1972), los recursos vivos marinos (1980) y la regulación de las actividades sobre recursos minerales antárticos (1988).
Por su parte, el Protocolo de Protección Ambiental o de Madrid, firmado en 1991, amplía el Tratado y designa a la Antártida como una “reserva natural dedicada a la paz y a la ciencia”. Cuenta con cinco anexos: evaluación de impacto sobre el medio ambiente, conservación de la flora y la fauna antárticas, eliminación y tratamiento de residuos, prevención de la contaminación marina y sistema de áreas protegidas.
A partir del mismo se creó el Comité para la Protección del Medio Ambiente (CPA), que se encarga de promover las medidas y recomendaciones para minimizar el impacto ambiental en el territorio. El Comité se reúne todos los años en ocasión de la Reunión Consultiva del Tratado Antártico, que este año se realizó del 3 al 14 de mayo en Punta del Este.
A esta reunión acudieron los miembros adherentes al tratado, organizaciones observadoras, ambientalistas y de turismo antártico. En la misma se trataron temas legales, políticos, de turismo y ambientales: desde el impacto que puede tener una base y cómo tienen que ser sus desechos hasta cuánto se puede permitir a los turistas que se acerquen a los animales.
“Las investigaciones tienen que desarrollarse en un marco especial. Si se quieren tomar muestras en zonas declaradas ambientalmente protegidas o manejadas, el Instituto tiene que autorizarlo y verificar que no se dañe el medio ambiente”.
Una fuente alternativa de Omega 3 es el krill, un crustáceo que está en la base de la cadena alimentaria de los organismos de los mares del sur. “Se está realizando una gran explotación del krill antártico con estos objetivos. Si uno consiguiera una fuente alternativa de producción de Omega 3, su sobreexplotación disminuiría y se contribuiría a la conservación del ecosistema marino. Por esta razón, agregamos este tema a nuestra investigación”, explica Loperena.
Por su parte, Lupo resalta que con este objetivo están buscando bacterias y hongos filamentosos del género mortierella, además de thraustochytridos –chromistas– ya que son fáciles de cultivar.
Estadía en la base Artigas
El Instituto Antártico lleva a los investigadores en el avión Hércules de la Fuerza Aérea hasta la ciudad de Punta Arenas. Cuando las posibilidades del tiempo lo permiten, cruza hacia la base antártica chilena, ubicada en la isla Rey Jorge, y desde ese lugar los trasladan hasta la base Artigas. “Allí, convivimos cerca de cinco días con la dotación y otros científicos, ya que hay varios proyectos en funcionamiento. Vamos una vez por año, en verano, que es la época de visita: de diciembre hasta abril. La base tiene un edificio para los investigadores. Siempre que hemos ido, el trato, la atención y la convivencia ha sido muy cordial”, destacan las investigadoras.
El Tratado Antártico establece el protocolo que se debe seguir para realizar las actividades de investigación. “Las investigaciones tienen que desarrollarse en un marco especial. Si se quieren tomar muestras en zonas declaradas ambientalmente protegidas o manejadas, el Instituto tiene que autorizarlo y verificar que no se dañe el medio ambiente”, sostiene el encargado de coordinación científica del Instituto Antártico Uruguayo, Juan Abdala.
“Tenemos que mandar antes un protocolo y el Instituto lo tiene que aprobar. Reportamos las personas que concurrirán, las actividades que se realizarán y los tipos de muestras que se tomarán. Hay que interactuar lo menos posible con el medio para asegurar que la actividad no tenga un impacto ambiental”, explican Loperena y Lupo.
“Se puede ir caminando a tomar las muestras que están cerca de la base, coordinando previamente. Si no, se sale en general acompañado y con una radio porque si uno se aleja en ese clima y en un territorio que no conoce, puede ser peligroso. Siempre hay que ir acompañado por alguien de referencia. Ellos nos llevan al lugar y se coordina con otros científicos para optimizar”, cuentan las investigadoras, y afirman que tomar muestras es complicado porque hay que evitar que se contaminen. “Usamos materiales estériles para colectar y guardar las muestras. Estamos con un equipo de frío, cargando cosas y peleándonos contra el viento y la nieve. No es tan simple como parece (risas)”.
Por su parte, Abdala destaca el vínculo que tiene el Instituto Antártico con los investigadores: “Hace más de diez años, con la visita a la Antártida de María Simón y Ricardo Ehrlich (ex decanos de las facultades de Ingeniería y Ciencias, respectivamente) empezamos a involucrar formalmente al sistema científico universitario. Recuerdo que cuando Ehrlich llegó, dijo: ‘Esto es un gran laboratorio para todos nuestros jóvenes’. A partir de ese momento, comenzamos un proceso de diálogo con el sistema científico y tecnológico, que pensamos seguir desarrollando”, concluye.
