Un equipo de investigadoras de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) del Campus de Terrassa han conseguido aislar y manipular con éxito una nueva bacteria que han descubierto en el desierto de sal de Uyuni (Bolivia) y que es capaz de producir un biopolímero biodegradable y biocampatible, el PHB, para fabricar partículas portadoras de fármacos y plástico medioambiental.

Los biopolímeros son la alternativa a los plásticos derivados del petróleo, que causan grandes problemas medioambientales. Este descubrimiento abre una vía sostenible para la fabricación de material plástico para embalajes, suplementos alimentarios y también para encapsular fármacos y mejorar la efectividad. La investigación se ha llevado a término con la colaboración de la Universidad de Gratz.

La búsqueda forma parte de la tesis doctoral de Alejandra Rodríguez, dirigida por las investigadoras Marisol Marcara y Margarita Calafell, un trabajo de búsqueda interdisciplinario a medio camino entre la microbiología, la biotecnología, la química y la ingeniería de materiales.

El hallazgo de la nueva cepa bacteriana, bautizada como Bacillus megaterium uyuni S29, es obra de Marisol Marcara en el gran Salar de Uyuni (Bolivia). Los experimentos realizados por las tres investigadoras con esta bacteria han dado como resultado preliminar un contenido de polímero PHB del 70% en la bacteria una vez sometida a limitación de nitrógeno (condición necesaria para la inducción de la producción de polímero por parte de la bacteria) y con las condiciones industriales propuestas. Se trata de una cantidad de PHB que nunca antes no se había obtenido en bacterias de este género.

Además, las fermentaciones inducidas por las investigadoras mostraron que la bacteria es capaz de crecer y producir PHB en presencia de altas concentraciones de sal. El trabajo también se ha centrado en buscar posibles aplicaciones del polímero PHB y una de estas es utilizarlo como sistema de liberación controlada de fármacos. Las investigadoras han experimentado con el antibiótico dioxiciclina, que se usa por el tratamiento de enfermedades como la periodontitis.

La administración de esta sustancia a veces genera trastornos intestinales y para evitar estos efectos se ha atrapado este antibiótico en una matriz polimérica biocompatible y biodegradable de PHB. Acto seguido, mediante diferentes tratamientos fisiomecánicos, como los ultrasonidos, se han obtenido micro y nanopartículas de PHB procedente de la nueva bacteria.

"Hemos comprobado que si tratamos la dioxiciclina de este modo se obtienen partículas aptas para liberar el antibiótico en el cuerpo humano de una manera más efectiva y controlada, evitando así los efectos secundarios", explica Rodríguez.

Por otro lado, la comprobación de que la nueva bacteria crece en entornos con salinidad extrema abre la puerta a la valorización industrial de aguas residuales con altas concentraciones de sal. Así, este tipo de entornos se podrían convertir en viveros de la bacteria para ser producido a escalera industrial y sintetizar grandes cantidades de PHB de manera controlada.

El trabajo ha sido publicado en las revistas Food Technology & Biotechonology y Journal of Applied Microbiology y a la agencia SINC.