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El mar, farmacia del campo

Después de extraerlos de esponjas, octocorales y algas del Caribe colombiano, se cultivan y estudian ciertos microorganismos productores de compuestos que tienen actividad biológica para combatir patógenos del arroz o de algunos tipos de pasto.

Bogotá D. C., 21 de diciembre de 2017Agencia de Noticias UN-

El trabajo desarrollado por el grupo de investigación Estudio y aprovechamiento de productos marinos y frutas de Colombia es interdisciplinario.

A partir de microorganismos encontrados en algas y octocorales, también son materia de estudio la actividad anticancerígena, antiviral o antiinflamatoria.

La colección de microorganismos se mantiene a una temperatura de -80 oC o en ausencia de agua, es decir liofilizadas.

Por lo general el proceso de caracterizar un microorganismo tarda entre dos y tres semanas.

Se estima que solo una de cada 10.000 moléculas estudiadas tiene el potencial de ser comercializada como medicamento.

De organismos marinos se han aislado 30.000 moléculas, de las cuales solo ocho han llegado a convertirse en medicamentos.

Al respecto, el profesor Leonardo Castellanos, del Departamento de Química de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), destaca que “hemos encontrado algunos microorganismos como bacterias, microalgas y hongos recolectados de ambientes marinos, los cuales son capaces de controlar patógenos, como por ejemplo especies de Burkholderia spp., responsable de enfermedades del arroz”.

También se han identificado otros microorganismos con actividad antipatogénica que no matan al patógeno sino que anulan la posibilidad de que este exprese su potencial de causar daño al cultivo, y además se evita que cree resistencia.

Su aprovechamiento depende tanto del énfasis que se les quiera dar como del tipo de ensayo que se adelante, puesto que, de hecho, se han identificado compuestos que tienen actividad anticancerígena, antiviral o antiinflamatoria.

Para ello resulta indispensable hacer todo tipo de ensayos, desde los más sencillos –llevados a cabo en cajas de petri– hasta aquellos que intentan descifrar los mecanismos de acción a nivel celular o molecular.

Los primeros tienen un carácter de enfrentamiento de las bacterias patógenas ante a los microorganismos marinos y sus extractos o compuestos, de manera que cuando se produce algún resultado sobresaliente puedan ser evaluados en otros modelos biológicos como los ofrecidos por grupos del Departamento de Farmacia o del Instituto de Biotecnología de la U.N. (Ibun), con los se trabaja en estrecha colaboración.

“La caracterización de los microorganismos está basada en la secuenciación de algunos de sus genes, en particular del gen ribosomal 16S rRNA, complementada con la descripción de caracteres bioquímicos y morfológicos”, precisa el profesor Freddy Alejandro Ramos, del Departamento de Química.

Según la explicación del docente, después de evaluar su uso potencial como bioinsumo agrícola, y de identificar más de 200 cepas, se podrían llegar a obtener algunos candidatos para continuar con los estudios de su posible aplicación, como por ejemplo controlar fitopatógenos e insectos plaga a nivel comercial.

Del mar al laboratorio

El grupo de investigación Estudio y aprovechamiento de productos marinos y frutas de Colombia, de la U.N., cultiva una muestra de estos seres vivos recuperados de ambientes marinos para conformar una colección que hoy cuenta con más de 250 de estos ejemplares.

Como las plantas, animales y microorganismos producen compuestos distintos según la zona en que se encuentren, es importante volver a valorar su composición química para cada región, aunque algunos de ellos ya se hubieran estudiado en otras regiones del mundo.

“Cada organismo tiene una producción metabólica diferente y, para el caso de los microorganismos, factores como la temperatura, el medio de cultivo, la oxigenación, la luz, el tiempo de cultivo y el contacto con otros microorganismos producirá compuestos muy diferentes”, explica el profesor Castellanos.

Trabajar con estos microorganismos también requiere de la colaboración de expertos en el área de la microbiología, con el fin de que puedan identificarlos, además de desarrollar la formulación apropiada del medio de cultivo que deberá proporcionárseles, puesto que de ello dependerá, en últimas, lo que produzca. Es por eso que no solo los microbiólogos sino también los ingenieros químicos juegan un papel importante.

“Este proceso nos ha permitido obtener una serie de moléculas muy interesantes de una manera renovable, que si bien en su etapa exploratoria se limita a 500 o 1.000 mililitros por cultivo, requiere del trabajo conjunto con el Ibun y la profesora Nubia Moreno, para llevarlo a una escala industrial”, prosigue el docente.

En un principio las investigaciones se concentraron en organismos como octocorales y esponjas marinas –cuyas moléculas tienen una actividad biológica prometedora–, a partir de los trabajos realizados en colaboración con el profesor Sven Zea, de la U.N. Sede Caribe, y la profesora Mónica Puyana, de la Universidad Jorge Tadeo Lozano, quienes también participan de los estudios con microorganismos.

Aunque de estos macroorganismos marinos se obtuvieron compuestos con buenas perspectivas de estudio, la necesidad de contar con grandes cantidades y la dificultad para cultivarlos, asociadas con la aparición de enfermedades en el arrecife coralino y con la acción de huracanes, han hecho virar las investigaciones hacia los microorganismos como fuente novedosa de compuestos potencialmente aprovechables, cuyos primeros resultados ya se comienzan a ver.

(Por: Fin/JCMG/LOF/LOF
)
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