Identifican un nuevo microorganismo en Huelva que descompone el almidón para su aplicación industrial

Un equipo de investigación de la Universidad de Huelva, el Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis del CSIC y el Centre for Marine and Environmental Research de la Universidad de Algarve de Portugal ha aislado un microbio con capacidad para degradar almidones en situaciones extremas. De esta manera, se postula como una fuente válida para la obtención de sustancias aplicables en industrias que trabajan con materia prima procedente de productos vegetales como las panificadoras o las textiles.

El proceso investigador ha confirmado que Haloarcula sp. HS es idónea para la obtención de azúcares que podrían usarse en la producción de muchas moléculas de alto valor industrial.

La cepa del microorganismo identificado, llamada Haloarcula sp HS, pertenece a las arqueas, que cuentan con una estructura celular similar a las bacterias. Los expertos la proponen en el artículo ‘Biochemical Characterization of the Amylase Activity from the New Haloarchaeal Strain Haloarcula sp. HS Isolated in the Odiel Marshlands’ publicado en la revista Biology como una candidata idónea debido a su alta actividad amilasa, unas enzimas que actúan sobre el almidón y lo degradan.

Estas proteínas son producidas por una amplia variedad de organismos y tienen multitud de usos en una gran diversidad de industrias como en panadería y derivados del azúcar, biocombustibles, detergentes, cervecerías, alimentos para animales, productos farmacéuticos, papel y textiles.

La principal ventaja que aporta Haloarcula sp. HS frente a otros organismos con alta actividad amilasa es que vive en ambientes extremos con alta concentración de sal y temperatura como son las salinas del Odiel en Huelva. “Esto hace que sus enzimas puedan intervenir en procesos industriales que requieran temperaturas y salinidad altas sin perder su actividad”, indica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Huelva Patricia Gómez, autora del artículo.

Identificar, caracterizar y aplicar

En los estudios, los expertos realizaron en un primer momento, un cribado de arqueas para seleccionar la cepa que mejor podría adaptarse a las necesidades de producción de amilasa a nivel industrial. De entre las veinte colonias aisladas destacó una a la que denominaron Haloarcula sp. HS, que demostró una actividad amilasa mayor que las otras.

El equipo ha aislado una nueva cepa de un microorganismo que vive en las salinas situadas en las marismas del río Odiel.Posteriormente, confirmaron que la producción de la proteína no se reducía al aplicar condiciones de tolerancia extrema. Concretamente logró su rendimiento óptimo a 60 grados de temperatura y un 25% de salinidad, ocho veces superior a la del mar, lo que la hace apta para intervenir en procesos industriales en los que se necesitan estas circunstancias.

Por otro lado, identificaron la producción de tres tipos de amilasas diferentes de la familia de las alfa-amilasas. En la actualidad, estas enzimas se usan en la producción de jarabes de maltosa y glucosa a partir de maíz, que se utilizan como edulcorantes para refrescos. También son necesarias para la mejora de la masa para hornear, para la clarificación de zumos de frutas y cervezas y en el pretratamiento de piensos para mejorar la digestibilidad de la fibra.

Además, las amilasas son necesarias en las industrias textil y del papel para eliminar el almidón empleado en el proceso de desencolado y el tratamiento de revestimiento. A los detergentes, por su parte, se les suelen añadir porque aportan más suavidad a la ropa y mejoran el rendimiento del lavavajillas, aparte de hacerlos más sostenibles. Otros campos de aplicación de las amilasas son la biomedicina y la farmacia, para el tratamiento de trastornos digestivos.

La investigadora de la Universidad de Huelva Patricia Gómez, autora del artículo.

Por último, se utilizan ampliamente para la conversión de desechos alimentarios y agronómicos ricos en almidón en azúcares fermentables, que se requieren como materia prima para la producción de combustibles o productos químicos de gran demanda.

En esta línea, los expertos confirmaron que esta cepa es idónea para la elaboración de subproductos de la industria panadera. A partir de los desechos del pan y mediante la acción de las alfa amilasas extraídas de Haloarcula sp. HS se obtienen azúcares que podrían usarse para la producción de muchas moléculas de alto valor industrial como el glicerol, el etanol o el ácido láctico, ampliamente utilizadas como conservadores de los alimentos o como aditivos de combustibles, entre otros usos.

El paso siguiente que plantean los investigadores es la obtención de este microorganismo en biorreactores, unos recipientes que mantienen un ambiente biológicamente activo y provocan la proliferación de los microorganismos, con una metodología que permita su producción a nivel industrial a bajo coste, además de confirmar su idoneidad en otros usos industriales.

Esta investigación ha sido financiada por el proyecto ‘Halobiotec’ del Programa Operativo FEDER Andalucía 2014–2020, la Universidad de Huelva, la Agencia Estatal Española de Investigación (PID2019-109785GB-I00 y PID2019-110438RB-C22 -AEI/FEDER) y la Subvención para la Cooperación Alentejo-Algarve-Andalucía 2020.

Referencias

Patricia Gómez Villegas, Javier Vigara, Luis Romero, Cecilia Gotor, Sara Raposo, Brígida Gonçalves y Rosa Léon. ‘Biochemical Characterization of the Amylase Activity from the New Haloarchaeal Strain Haloarcula sp. HS Isolated in the Odiel Marshlands’. Biology

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