Los biosurfactantes podrían ofrecer una solución respetuosa con el medio ambiente para combatir los derrames de petróleo

¿Pueden los biosurfactantes aumentar la degradación microbiológica del petróleo en el agua de mar del Mar del Norte? Un equipo de investigación internacional ha estado explorando la cuestión y dice que los resultados revelan el potencial de una respuesta a los derrames de petróleo más eficaz y respetuosa con el medio ambiente.

Se estima que los vertidos de petróleo a los océanos ascienden a unos 1.500 millones de litros al año en todo el mundo. Esto conduce a una contaminación ambiental significativa a nivel mundial, ya que el petróleo contiene compuestos peligrosos como los hidrocarburos aromáticos policíclicos que pueden tener efectos tóxicos o mutagénicos en los organismos. Los derrames de petróleo, particularmente los catastróficos que resultan en la rápida liberación de grandes cantidades de petróleo en los océanos, como accidentes de petroleros o incidentes en plataformas de perforación petrolera como Deepwater Horizon en 2010, son especialmente devastadores.

En tales incidentes de derrames de petróleo, se aplican rutinariamente grandes cantidades de dispersantes químicos, que varían en millones de litros dependiendo de la cantidad de petróleo, para disolver las mareas negras, evitar que el petróleo llegue a las costas y mejorar la dispersión del petróleo en el agua. La esperanza es que, como resultado, se mejore la degradación microbiana del aceite. Esto se debe a que microorganismos especiales muy extendidos en la naturaleza pueden alimentarse de los componentes del petróleo crudo y descomponerlos en sustancias inofensivas. Esta capacidad especial de los microbios limpia naturalmente las áreas contaminadas con aceite.

Este último estudio fue realizado por investigadores de las universidades de Stuttgart y Tübingen, junto con la Universidad Normal Occidental de China y la Universidad de Georgia.

"En un estudio de EE. UU. publicado en 2015, demostramos que, contrariamente a lo esperado, los dispersantes químicos en las aguas profundas del Golfo de México pueden ralentizar la degradación microbiana del petróleo", afirma la profesora Sara Kleindienst, que trabajó en la Universidad. de Tubinga hasta 2022 y ahora trabaja en la Universidad de Stuttgart. "Desde entonces, el tema ha estado en el centro de debates controvertidos y todavía no hay una respuesta sencilla sobre cómo combatir más eficazmente los derrames de petróleo", subraya la profesora Sara Kleindienst.

En la búsqueda de métodos más respetuosos con el medio ambiente para hacer frente a los derrames de petróleo, los biosurfactantes podrían ofrecer una alternativa prometedora a los dispersantes químicos. Los biosurfactantes son producidos por microorganismos y pueden aumentar la biodisponibilidad de los componentes del aceite. Por lo tanto, esto puede mejorar la degradación microbiana del aceite, que es crucial para la purificación.

Experimentos con agua de mar del Mar del Norte Un equipo de investigación internacional dirigido por la microbióloga ambiental, la profesora Sara Kleindienst, con el geomicrobiólogo, el profesor Andreas Kappler (Universidad de Tübingen) y la biogeoquímica, la profesora Samantha Joye (Universidad de Georgia), compararon los efectos de los biosurfactantes y los dispersantes químicos. En el laboratorio de la Universidad de Tubinga los investigadores simularon las condiciones de un vertido de petróleo. Para su experimento tomaron más de 100 litros de agua superficial del Mar del Norte, cerca de la isla de Helgoland. El agua de mar se trató con el biosurfactante ramnolípido o con un dispersante (Corexit 9500 o Slickgone NS), tanto en presencia como en ausencia de petróleo. El equipo de investigación utilizó marcadores radiactivos para seguir en detalle la degradación del petróleo por parte de los microorganismos. "Nuestras investigaciones utilizando hidrocarburos marcados radiactivamente o un aminoácido marcado radiactivamente mostraron que las tasas más altas de oxidación de hidrocarburos microbianos y síntesis de proteínas se produjeron en los microcosmos de petróleo tratados con ramnolípidos", dice el profesor Lu Lu, que trabajó anteriormente en la Universidad de Tübingen y Ahora trabaja en la Universidad Normal Occidental de China.

El impacto en la composición de las comunidades microbianas también difirió significativamente entre los enfoques que utilizaron biosurfactantes y los dispersantes químicos. "Este resultado sugiere que el uso de biosurfactantes puede estimular diferentes degradadores microbianos del petróleo, tanto en términos de crecimiento como de actividad, lo que a su vez puede afectar el proceso de limpieza después de los derrames de petróleo", dice el profesor Lu Lu.

"Nuestros hallazgos sugieren que los biosurfactantes tienen un gran potencial para su uso en futuros derrames de petróleo en el Mar del Norte o hábitats oceánicos similares ricos en nutrientes", añade la profesora Sara Kleindienst. "Una continuación visionaria de nuestro trabajo sería el desarrollo de productos basados ​​en biosurfactantes que ofrezcan enfoques eficaces y respetuosos con el medio ambiente para combatir los derrames de petróleo".