Hoy estás de celebración. Por fin te has curado de esa enfermedad que te estaba amargando gracias a un antibiótico. Para celebrarlo, te sirves un vaso bien frío de tu cerveza favorita o quizá una copa de vino y un trozo de ese queso que tanto te gusta. Pues, ¿sabes qué? Todas esas cosas tienen algo en común: se han utilizado microorganismos para producirlas y para muchas otras cosas que ni te imaginas.
No os hacéis a la idea de la cantidad de microorganismos que existen. De hecho, los científicos tampoco lo saben con exactitud, pero se estima que podría haber millones de especies con una diversidad tremenda: hongos, bacterias, algas, protozoos… una burrada. Como todo ser vivo, las diferentes especies de microorganismos han evolucionado para sobrevivir en sus entornos y, gracias a esto, han adquirido diferentes capacidades. Pues bien, los humanos, que somos bien listos, llevamos miles de años aprovechándonos de ello. Esto, amigos, es lo que llamamos biotecnología microbiana, es decir, el empleo de microorganismos o de productos hechos por ellos para nuestro propio beneficio.
¿Os suena un poco raro? Pues para nada. Mirad, os contamos unos cuantos ejemplos muy guay. Vamos a empezar con algo supercotidiano. ¿Qué tienen en común el yogur, el vinagre, el pan y el vino? Todos son alimentos fermentados. La fermentación es un proceso metabólico realizado por ciertos microorganismos, sobre todo hongos y bacterias, con un montón de aplicaciones: obtener energía, reciclar nutrientes, producir metabolitos sutiles.
Por ejemplo, el vino y la cerveza se obtienen gracias a la fermentación alcohólica, en la que los microorganismos fermentan los azúcares presentes en el mosto y liberan etanol, la molécula responsable de que te emborraches los sábados. Bueno, siendo justos, la culpa es tuya, mejor no bebas tanto.
Para fabricar vino y cerveza, la reina es Saccharomyces cerevisiae, una levadura, es decir, un tipo de hongo, aunque también se le da genial la repostería. Cuando compras levadura para cocinar, probablemente también sea Saccharomyces cerevisiae.
En la fermentación alcohólica, además de etanol, también se produce CO₂, como nosotros al respirar. Este gas es lo que hace que crezcan el pan y los bizcochos. Pero espera, entonces, ¿el pan también lleva etanol? A ver si me estoy emborrachando por el bocadillo de la cena y no por los siete tercios de cerveza. Pues lo siento, pero no. Efectivamente, cuando se hornea el pan también se produce etanol porque la fermentación es alcohólica, pero se evapora por completo con el calor del horno. No tienes excusa.
Hay más tipos de fermentación de los que nos aprovechamos. Por ejemplo, la fermentación láctica nos da yogur, la fermentación acética nos regala el vinagre y utilizamos la fermentación propiónica para producir el famoso queso Emmental. Ya veis, los microorganismos son nuestros mejores pinches de cocina. ¿Te está dando hambre? Tranquilo, vamos con otras cosas. Además de alimentarnos, algunos microorganismos nos salvan la vida.
La mayoría de los antibióticos que utilizamos cuando enfermamos son producidos por microorganismos. En la naturaleza, los utilizan para competir por los recursos, ya que sirven para matar bacterias y a nosotros nos sirven para tratar infecciones bacterianas. Por ejemplo, algunas bacterias del género Streptomyces se utilizan para obtener estreptomicina o tetraciclina. Y la archiconocida penicilina viene de hongos del género Penicillium. Pero ojo, que no todos son antibióticos.
Probablemente conozcas a alguien que tenga algún tipo de diabetes. No todas las diabetes son iguales ni se tratan igual, pero en ciertos casos se debe utilizar insulina, una hormona que, entre otras cosas, regula los niveles de glucosa en sangre. Llevamos siglos sabiendo de la existencia de la diabetes, pero no fue hasta 1921 que se descubrió el papel de la insulina y se empezó a utilizarla para tratar la diabetes tipo 1, que por entonces era una enfermedad mortal. La insulina se podía obtener del páncreas de cerdos o vacas, pero hacían falta miles de ellos, por lo que el tratamiento era carísimo.
Hoy en día utilizamos otra cosa para producir insulina: microorganismos. En 1979 se consiguió clonar el gen de la insulina humana en la bacteria Escherichia coli. Ya no hace falta matar animales; podemos utilizar microorganismos para sintetizar insulina en cantidades industriales y mucho más barato. Este es un ejemplo fantástico de cómo la biotecnología puede salvar millones de vidas utilizando microorganismos e ingeniería genética. Fascinante, ¿verdad?
Y aún hay más en medicina. Quizá os suene que tenemos microorganismos por todo el cuerpo. De hecho, tenemos dentro más células de bacterias que nuestras propias células. Este conjunto de microorganismos se conoce como microbiota y está implicado en muchísimos procesos de nuestro cuerpo. Tanto es así que sin ella no podríamos sobrevivir, pues resulta que podemos literalmente comernos bacterias para aprovecharnos de sus efectos beneficiosos. Hablamos de los famosos probióticos.
Estos compuestos están formados por millones de bacterias vivas que pueden ayudar a tratar problemas como la diabetes, obesidad o desregulación en la flora vaginal. Bueno, vamos a otra cosa. A nivel industrial, los microorganismos también se pueden utilizar y no solo para antibióticos e insulina. Un ejemplo muy biológico es la producción de enzimas. Las enzimas son un tipo de proteína que sirve para catalizar reacciones químicas, es decir, para acelerarlas.
Utilizamos enzimas para muchísimas cosas. Seguro que conoces a alguien intolerante a la lactosa. Pues para poder beberse un vaso de leche, una opción que tiene es tomarse una pastilla de lactasa, la enzima encargada de digerir la lactosa que les falta a los intolerantes. También las usamos para lavar la ropa. Probablemente el detergente que usas tenga proteasas, amilasas y lipasas, que son enzimas que sirven para romper las proteínas, el almidón y las grasas que tienen las manchas. Incluso usamos enzimas para digerir parcialmente la comida que se le da al ganado y que tenga más valor nutricional.
Los microorganismos también nos ayudan a ser más sostenibles y de muchas maneras. A todos os sonará que la quema de combustibles fósiles como petróleo y gas natural es una movida porque tiene gran parte de culpa del calentamiento global. Una alternativa más sostenible es utilizar biocombustibles, es decir, combustibles de origen biológico. Se tienen que quemar igual que los fósiles y eso también libera gases de efecto invernadero, pero su producción es menos contaminante. Algunos de estos biocombustibles se producen con microorganismos, como el bioetanol, que se puede usar como sustituto de la gasolina.
De hecho, en muchos países se utiliza mezclado con la gasolina normal. Por cierto, ¿a qué os suena esto de bioetanol? Efectivamente, a la fermentación alcohólica de la que hablábamos antes. Para producirlo se utilizan microorganismos que pueden fermentar materia orgánica como plantas ricas en azúcares o residuos vegetales, liberando etanol. Hay incluso proyectos en marcha para producir bioetanol y otros compuestos de interés utilizando microorganismos fotosintéticos que captan el CO₂ de la atmósfera. También podemos usar microorganismos para producir biogás, un sustituto del gas natural.
Para ello, nuestros amigos también utilizan materia orgánica, pero esta vez para hacer digestión anaerobia, un proceso en el que se libera principalmente metano y CO₂, que son los componentes más importantes del gas natural. Otra movida muy presente hoy en día es el problemón del plástico. Gastamos muchísimo y buena parte de ello no se recicla, sino que se incinera o se acaba tirando por ahí, tardando muchísimos años en degradarse. Las consecuencias medioambientales para nuestra salud de la contaminación por plástico están empezando a conocerse, pero os anticipamos que no tiene buena pinta.
El problema es que somos completamente dependientes del plástico. Lo usamos para absolutamente todo. Parece complicado imaginar nuestro mundo sin él, pero podemos intentar hacerlo más sostenible. Es aquí donde hacen su aparición estelar los bioplásticos, que son de origen biológico y mucho más sostenibles que los plásticos tradicionales. Podemos utilizar microorganismos para fabricarlos.
Un buen ejemplo son los polihidroxialcanoatos. Algunos microorganismos, principalmente bacterias, almacenan estos polímeros como sustancias de reserva, igual que hacemos nosotros con la grasa. Resulta que podemos usar estos compuestos para hacer bioplásticos con propiedades similares a los plásticos convencionales, pero con la gran ventaja de que normalmente son biodegradables, es decir, que se pueden descomponer en el ambiente o utilizando microorganismos. Aparte de producir biocosas, los microorganismos también nos pueden ayudar a limpiar el medio ambiente de toda la porquería que le echamos.
Hablamos de la biorremediación, es decir, el empleo de seres vivos o productos hechos por ellos, como enzimas, para descontaminar el entorno. Hay microorganismos que son capaces de degradar hidrocarburos como el petróleo, por ejemplo algunas bacterias del género Alcanivorax. Imaginad qué bien nos habrían venido en el desastre del Prestige. También se pueden usar para acumular metales pesados como plomo, arsénico o cobre. Esto es estupendo para descontaminar suelos y acuíferos, ya que muchos metales pesados pueden ser muy peligrosos tanto para nuestra salud como para la de los ecosistemas.
Incluso se utilizan en las plantas depuradoras de agua para eliminar compuestos contaminantes. Como veis, la increíble diversidad de los microorganismos nos permite utilizarlos para mogollón de cosas. Si a todo esto le añadimos los avances en ingeniería genética, las posibilidades son enormes. Con tiempo e investigación científica, quién sabe qué podremos hacer el día de mañana.
