Fuente: Andalucía Investiga-Silvia Alguacil Martín

Pregunta (P.-) ¿Por qué se dedica al estudio de la producción de minerales por parte de las Mixobacterias?

Respuesta (R.-) Comencé mi carrera científica con el estudio de las levaduras. Posteriormente, me incorporé a un grupo de investigación que estudiaba Mixobacterias. Durante mi trabajo con este grupo comprobé que en los cultivos de Mixobacterias aparecían cristales, hecho que había pasado desapercibido para otros investigadores. Observé que, en los medios habituales de Mixobacterias, aparecían cristales de fosfatos, pero que si se cambiaba la composición de los medios de cultivo, se podían producir otros minerales.

(P.-) ¿Qué otros minerales pueden producir estas bacterias?

(R.-) Estas bacterias son capaces de producir muy diversos tipos de minerales según los medios y las condiciones de cultivo. Hemos visto producción de fosfatos, sulfatos y carbonatos, entre otros. Nuestro grupo de investigación ha sido el primero que, en colaboración con la investigadora del Instituto de Ciencias de la Tierra del CSIC Francisca Martínez Ruiz, ha demostrado la producción bacteriana de barita, que es el mineral sulfato de bario. Entre los minerales más interesantes que observamos que producían las Mixobacterias, están los carbonatos. Durante mucho tiempo, nos hemos dedicado al estudio de las condiciones de producción de estos carbonatos por parte de estas bacterias. En concreto, hemos estudiado su producción por la bacteria Mixococcus xanthus. Los estudios de producción de carbonatos se han desarrollado en colaboración con los profesores Manuel Rodríguez Gallego y Carlos Rodríguez Navarro, del Departamento de Mineralogía y Petrología de la Universidad de Granada.

(P.-) ¿Qué aplicación le ha dado su grupo de investigación a la producción de carbonatos por parte de Mixococcus xanthus?

(R.-) La biomineralización bacteriana se puede aplicar a procesos de consolidación de la piedra. Nuestro grupo de investigación ha patentado recientemente un método y un medio de cultivo que se aplica tanto a las piedras ornamentales alteradas, como de cantera, logrando un grado de consolidación de la piedra mayor que el que presenta la piedra original.

(P.-) ¿En qué consiste el método?

Nuestro método consiste en la aplicación de un medio de cultivo que hemos diseñado junto con la bacteria M. xanthus. Mientras que aplicamos el medio de cultivo, estamos alimentando a la bacteria. Ésta crece y regenera la piedra, puesto que, como consecuencia de las condiciones que se producen, le aporta carbonatos. Una vez que termina el tratamiento, muchas de las bacterias se mineralizan. Por otra parte, hemos demostrado que, ya sea aplicando el medio de cultivo inoculado con la bacteria o aplicando sólo el medio de cultivo estéril, se desencadena una activación de la microbiota carbonatogénica de la piedra, iniciándose la producción de carbonatos, en concreto de calcita, que va ser la responsable de la consolidación de la piedra.

(P.-) ¿Dónde se encuentra esta bacteria?

(R.-) Es una bacteria del suelo que pertenece a un grupo de bacterias muy importantes que degradan la materia orgánica. Si se aplica a la piedra, sólo sobrevive durante el tiempo en el que se le suministra el medio de cultivo y posteriormente muere y se lisa.

(P.-) ¿Cómo han determinado estos efectos de consolidación de la piedra?

(R.-) Hemos ensayado multitud de condiciones en laboratorio. En los primeros ensayos de aplicación a la piedra, tomamos pequeñas láminas de calcarenita esterilizadas, para ver únicamente el efecto del medio de cultivo inoculado con la bacteria. Una vez realizado el tratamiento, y mediante ensayos con ultrasonidos, determinamos el nivel de consolidación viendo la pérdida de peso que se da en la piedra. Posteriormente, hicimos ensayos en lajas de piedra procedentes de piedras alteradas de monumentos. Estos experimentos se aproximan más a lo que sería la realidad de la aplicación de los ensayos in situ, puesto que se realizaron sin esterilización de la piedra y mediante aplicación del tratamiento sobre la superficie por spray. Además, se simularon las oscilaciones de temperatura que se dan a lo largo del día y la noche en un ambiente exterior, para ver qué sucedía con nuestro medio de cultivo. Terminado el tratamiento, pudimos realizar a las lajas de piedra ensayos de consolidación que, por su agresividad, no se pueden hacer directamente en los monumentos, pero que nos han dado mucha información sobre la bondad del método que desarrollamos. El último paso, de momento, ha sido realizar ensayos en monumentos, en concreto sobre algunos sillares del Hospital Real y de San Jerónimo, ambos de Granada. Tras los tratamientos, y mediante medidas no agresivas, hemos comprobado el efecto consolidante alcanzado. Pero hay que seguir haciendo estudios de la evolución de estos efectos con el tiempo.

(P.-) ¿Qué resultados han obtenido?

(R.-) La solución nutritiva que nuestro grupo de investigación propone para el tratamiento es con la que se promueve la producción de calcita, que es la que nos parece más adecuada para la consolidación de la piedra. Nuestro medio de cultivo, ya sea estéril o inoculado con la bacteria, consigue una consolidación de la piedra en profundidad y además respeta sus poros permitiendo que siga transpirando. También hemos demostrado que se activa la microbiota beneficiosa de la piedra que produce carbonatos, por lo que se ve reforzada la acción de Mixococcus xanthus, e incluso ni siquiera hace falta poner esta bacteria, porque es suficiente con nuestro medio de cultivo para que se activen los procesos de biomineralización por las bacterias que están en la roca. Los datos que hemos logrado son muy positivos, y no hemos detectado alteraciones ni ningún efecto secundario negativo.

(P.-) ¿Qué demanda ha tenido el método y el medio de cultivo que han patentado?

(R.-) Hace unos meses, una empresa francesa de Burdeos, la Bordeaux Architectural Antique, dedicada al sector de la restauración de arquitectura y escultura antigua, se ha interesado por esta patente. Como consecuencia de ello se ha firmado entre la Universidad de Granada y esta empresa un “acuerdo de transferencia del material y know-how”. Esta empresa está interesada en aplicar nuestro método y medio de cultivo para la restauración de la catedral de San Andrés de Burdeos.

(P.-) ¿Qué nuevos estudios van a realizar en esta línea de investigación?

(R.-) Vamos a iniciar estudios de alteración acelerada por sales para observar si la piedra tratada usando nuestro método patentado es más resistente a este tipo de degradación. Además, hemos comenzado un estudio para abaratar los costes de la aplicación del medio de cultivo que hemos patentado. Queremos analizar productos igualmente útiles, que den el mismo rendimiento pero que sean más económicos. También queremos ver hasta dónde se puede acortar el tiempo de tratamiento obteniendo los mismos resultados, lo que abarataría más aún los costes de aplicación del medio de cultivo.

Más información:

María Teresa González Muñoz
Departamento de Microbiología
Facultad de Ciencias
Universidad de Granada
Telf.: 958 24 28 58
Email: mgonzale@ugr.es