Los microbios que harán que no se pudra tu comida

Pese a que su nombre despierta cierto temor, la realidad es que no solo convivimos con bacterias y microbios, también nos alimentamos de ellos y los usamos habitualmente, en farmacología o en agricultura. Los microbios que se utilizan para este tipo de aplicaciones deben poder soportar condiciones extremas y también los procesos de fabricación. Ahora, un equipo del MIT ha desarrollado una nueva forma de hacer que los microbios sean lo suficientemente resistentes como para soportar estas condiciones extremas.

Descrito en Nature, su método consiste en mezclar bacterias con aditivos alimentarios y farmacológicos de una lista de compuestos que la FDA clasifica como “generalmente considerados seguros”. Los autores, liderados por Giovanni Traverso, identificaron formulaciones que ayudan a estabilizar varios tipos diferentes de microbios, incluidas levaduras y bacterias, y demostraron que estas formulaciones podían resistir altas temperaturas, radiación y procesamiento industrial que pueden dañar los microbios desprotegidos.

De hecho, en una prueba aún más extrema, algunos de los microbios regresaron recientemente de un viaje a la Estación Espacial Internacional y el equipo de Traverso ahora están analizando qué tan bien los microbios pudieron resistir esas condiciones.

“De lo que se trataba este proyecto es de estabilizar organismos para condiciones extremas – explica Traverso -. Realmente estamos pensando en un amplio conjunto de aplicaciones, ya sean misiones al espacio, aplicaciones humanas o usos agrícolas”. Como punto de partida, los investigadores analizaron 13 probióticos disponibles comercialmente y encontraron que seis de estos productos no contenían tantas bacterias vivas como indicaba la etiqueta.

Para sus experimentos, los investigadores eligieron cuatro microbios diferentes en los que centrarse: tres bacterias y una levadura. Estos microbios son Escherichia coli Nissle 1917 (un probiótico); Ensifer meliloti (una bacteria que puede fijar nitrógeno en el suelo para favorecer el crecimiento de las plantas); Lactobacillus plantarum (una bacteria utilizada para fermentar productos alimenticios) y la levadura Saccharomyces boulardii (que también se utiliza como probiótico).

Cuando los microbios se utilizan para aplicaciones médicas o agrícolas, generalmente se secan hasta convertirlos en polvo mediante un proceso llamado liofilización. Sin embargo, normalmente no se pueden convertir en formas más útiles, como tabletas o pastillas, porque este proceso requiere la exposición a un disolvente orgánico, que puede ser tóxico para las bacterias. El equipo de Traverso se propuso encontrar aditivos que pudieran mejorar la capacidad de los microbios para sobrevivir a este tipo de procesamiento. Su configuración les permite mezclar microbios con uno de aproximadamente 100 ingredientes diferentes y luego cultivarlos para ver cuál sobrevive mejor cuando se almacena a temperatura ambiente durante 30 días.

Luego seleccionaron uno de los microbios, E. coli Nissle 1917, para una mayor optimización. Este probiótico se ha utilizado para tratar la “diarrea del viajero”, una afección causada por beber agua contaminada con bacterias dañinas. Al analizarlo descubrieron que, si combinaban cafeína o extracto de levadura con un azúcar llamado melibiosa, podían crear una formulación muy estable de E. coli Nissle 1917. Esta mezcla, que los investigadores llamaron formulación D, permitía tasas de supervivencia superiores al 10% después de los microbios se almacenaron durante seis meses a 37 º C, mientras que una formulación comercial de E. coli Nissle 1917 perdió toda viabilidad después de solo 11 días en esas condiciones.

La formulación D también pudo resistir niveles mucho más altos de radiación ionizante, al menos 100 veces más. Por si esto fuera poco, también demostraron que estos microbios no solo pueden sobrevivir en condiciones extremas, sino que también mantienen su función después de estas exposiciones. Después de exponer a Ensifer meliloti a temperaturas de hasta 50 grados centígrados, por ejemplo, descubrieron que todavía podían formar nódulos simbióticos en las raíces de las plantas y convertir el nitrógeno en amoníaco.