Científicos han identificado una amplia diversidad de bacterias con la capacidad de degradar un tipo específico de cianotoxinas, compuestos producidos por cianobacterias cuya acumulación en lagos y embalses pone en riesgo la salud humana y de animales.
Los resultados se publican en la revista Water Research, en un artículo firmado por la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) e Instituto IMDEA Agua.
Este estudio permitirá avanzar en la mejora de la gestión del agua durante los episodios de crecimiento masivo (blooms) de cianobacterias y alta concentración de toxinas, y en la implementación del uso de bacterias degradadoras como potencial biotecnológico en plantas de tratamiento de agua, según sus responsables.
Condiciones para el crecimiento de cianobacterias
La prolongación de las altas temperaturas y eutrofización del agua (aumento de la concentración de nutrientes) son condiciones idóneas para el crecimiento masivo de cianobacterias en la superficie de embalses y lagos que se suelen utilizar para consumo o uso recreativo, recuerda la UAM en una nota.
Una de las cianotoxinas más frecuentes son las microcistinas y su ingestión puede producir severos problemas gastrointestinales y afecciones al hígado.
El estudio ha permitido a los investigadores María Ángeles Lezcano y Rehab El-Shehawy, del Instituto IMDEA Agua, y David Velázquez y Antonio Quesada, de la UAM, conocer cuál es la comunidad bacteriana degradadora de cianobacterias en un embalse de la Comunidad de Madrid.
Así, realizaron un análisis de los genes específicos relacionados con la producción y degradación de las microcistinas mediante secuenciación masiva, obteniendo miles de secuencias de ADN en cada tiempo de muestreo.
Durante los episodios de “blooms tóxicos” las concentraciones de microcistinas pueden superar hasta más de 10.000 veces el microgramo por litro (límite permitido por la OMS).
A pesar de estas altas concentraciones, las microcistinas son diana de diferentes procesos de degradación que se dan en la naturaleza: la radiación solar y el rango de temperaturas y pH que ocurre en el medio ambiente degradan lentamente las toxinas.
Sin embargo, existe un grupo específico de bacterias que es capaz de degradarlas de manera rápida y eficiente, eliminándolas del agua.
Estas bacterias se encuentran alrededor de las células de las cianobacterias y son capaces de romper las moléculas en trozos más pequeños utilizándolas como fuente de carbono y/o nitrógeno, y como fuente de energía.
Clave, un conjunto de genes llamado mlr
Esta capacidad de biodegradación viene determinada por la presencia de un conjunto de genes, denominado mlr, que contiene la información para producir las enzimas que rompen la molécula.
Sin embargo, existe otro grupo de bacterias degradadoras que no presentan los genes mlr.
Descubrir los genes y las rutas alternativas de degradación, así como la diversidad de bacterias degradadoras (con y sin genes mlr), es importante para conocer qué bacterias son las responsables de la eliminación de las toxinas y cuándo tiene lugar este proceso, afirman los investigadores.
Los resultados muestran que la comunidad degradadora con los genes mlr aparece durante todo el año; pero en el pico de máximo crecimiento de cianobacterias y liberación de microcistinas al agua, son otras bacterias con ausencia de mlr las que dominan la comunidad bacteriana.
