Bacterias del suelo y biocostras para producir biorecubrimientos
Fuente: Colaje imágenes Google
Resulta muy difícil explicar este estudio debido a la ambigüedad de sus términos, para empezar. El vocablo “recubrimiento” según Wikipedia resulta ser demasiado amplio y vago. Sin embargo, si buscamos biorecubrimientos nos topamos con las ocurrencias de los científicos, como podréis observar en las dos noticias que he colocado justamente al final del post. Si atendemos al título, al menos esta otra nota de prensa parece ser más transparente: “Crean pintura que produce oxígeno a partir de bacterias vivas”. Quizás bajo el «palabro» biorreactor podáis aclarar un poco más las ideas. Con franqueza, yo personalmente tengo dudas, aunque la idea sea original, si bien no tanto como parece. En las notas de prensa que os expongo abajo, puede leerse “Los biorecubrimientos son un tipo de pintura a base de agua que encierra bacterias vivas dentro de capas. Además de capturar carbono, también pueden servir como biorreactores o como biosensores” (…) “Los biorevestimientos mecánicamente robustos y listos para usar, o pinturas vivas, podrían ayudar a abordar estos desafíos al reducir el consumo de agua en procesos generalmente intensivos en agua basados en biorreactores»” (…) “Los biorevestimientos mecánicamente robustos y listos para usar, o pinturas vivas, podrían ayudar a abordar estos desafíos al reducir el consumo de agua en procesos generalmente intensivos en agua basados en biorreactores»”. ¿¿??
Pues bien, con la que espero que sea bendición de la audiencia, voy a decir poco más. Quizás en Marte (….), pero el ceporro de este blogger aún no sabe muy bien a que atenerse. Todos sabemos que las cianobacterias y más aún en medios desérticos realizan la fotosíntesis consumiendo poca agua, absorbiendo CO2 y liberando oxígeno.
A modo de broma, no estaría mal que, ya que los tocagenes no van a cejar de persistir con la edición genética, podrían añadirnos cloroplastos en nuestras epidermis y no necesitaríamos demandar alimentos, paliando de cuajo la soberanía alimentaria. ¡Por disparatar que no quede” Tener en cuenta que se han publicitado biorevestimientos comestibles, por lo que mejor lo dejo aquí (y voy a robar uno), justamente con las noticias, una un calco de la otra, ¡pero que seguramente muchos de vosotros extraigáis más sustancia que este borrico! En fin (…) que los organismos del suelo parecen servir para casi todo.
Juan José Ibáñez
Continúa……..
Post previos relacionados con el tema
Cianobacterias de los suelos en medios áridos, biocostras y cambio climático
Biocostras de los suelos en ambientes áridos y desérticos
La costra del suelo, esencial para evitar los daños del polvo atmosférico
Chroococcidiopsis (wikipedia)
Chroococcidiopsis es un género de cianobacterias primitivas, el único género de la familia Chroococcidiopsidaceae. Es una bacteria cocal fotosintética, existen diversas especies dentro del género, con una diversidad de fenotipos, algunos con capacidad de sobrevivir en condiciones medioambientales duras, incluyendo temperaturas altas y bajas, radiación ionizante y alta salinidad.3 Los organismos capaces de vivir en tales condiciones hostiles se conocen como extremófilos.
Resistencia de desecación
La capacidad de las especies del género Chroococcidiopsis para resistir la desecación en entornos áridos es posible debido a que esta cianobacteria coloniza y penetra rocas traslúcidas. Debajo de estas rocas encuentra suficiente humedad para su crecimiento, mientras que la naturaleza traslúcida de la roca deja la luz suficiente para lograr que el organismo realice fotosíntesis. Es común encontrarla en tapetes de desierto
Las bacterias que se encuentran en el desierto allanan el camino para la pintura que produce oxígeno mientras captura carbono
por Staff Writers
Guildford UK (SPX) Oct 19, 2023
Las bacterias que se encuentran en el desierto allanan el camino para la pintura que produce oxígeno mientras captura carbono (terradaily.com)
Pie de figura de una imagen del mosaico grafico de esta entradilla: Fig. 1 El proceso de formación de película de la formulación de biorecubrimiento, que consta de cuatro pasos. (1) La mezcla acuosa de biorecubrimiento, que contiene látex y bacterias, se deposita sobre un sustrato. (2) Se produce la evaporación del agua y las partículas se empaquetan estrechamente (idealmente en una estructura cúbica centrada en la cara). (3) Las partículas se deforman para llenar el espacio y adoptan una estructura dodecaédrica rómbica, lo que da como resultado la claridad óptica del recubrimiento. (4) Las moléculas de polímero se difunden a través de los límites de las partículas, y las partículas se unen cuando se encuentran a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea (T g). El resultado es una película cohesiva. (El diagrama no está dibujado a escala).
Los biorecubrimientos son un tipo de pintura a base de agua que encierra bacterias vivas dentro de capas. Además de capturar carbono, también pueden servir como biorreactores o como biosensores.
La creación de Surrey, llamada ‘Green Living Paint’, presenta Chroococcidiopsis cubana, una bacteria que realiza la fotosíntesis para producir oxígeno mientras captura CO2. Esta especie se encuentra generalmente en el desierto y requiere poca agua para sobrevivir. Clasificado como extremófilo, puede sobrevivir a estas condiciones extremas.
La Dra. Suzie Hingley-Wilson, profesora titular de Bacteriología en la Universidad de Surrey, dijo: «Con el aumento de los gases de efecto invernadero, en particular el CO2, en la atmósfera y la preocupación por la escasez de agua debido al aumento de las temperaturas globales, necesitamos materiales innovadores, respetuosos con el medio ambiente y sostenibles. Los biorrecubrimientos mecánicamente robustos y listos para usar, o ‘pinturas vivas’, podrían ayudar a enfrentar estos desafíos al reducir el consumo de agua en procesos basados en biorreactores que normalmente requieren mucha agua«.
Para investigar la idoneidad de Chroococcidiopsis cubana como biorrecubrimiento, los investigadores inmovilizaron las bacterias en un biorrecubrimiento mecánicamente robusto hecho de partículas de polímero y nanotubos de arcilla natural en agua, que se secó completamente antes de rehidratarse. Observaron que las bacterias dentro del biorrecubrimiento producían hasta 0,4 g de oxígeno por gramo de biomasa por día y capturaban CO2. Las mediciones continuas de oxígeno no mostraron signos de disminución de la actividad durante un mes.
En contraste, los investigadores llevaron a cabo experimentos similares con la bacteria Synechocystis sp., otra cianobacteria que generalmente se encuentra en agua dulce. A diferencia de su contraparte desértica, no pudo producir oxígeno dentro del biorrecubrimiento.
Simone Krings, autora principal y ex investigadora de posgrado en el Departamento de Ciencias Microbianas de la Universidad de Surrey, dijo:
«Los Chroococcidiopsis fotosintéticos tienen una capacidad extraordinaria para sobrevivir en ambientes extremos, como sequías y después de altos niveles de exposición a la radiación UV. Esto los convierte en candidatos potenciales para la colonización de Marte«.
El profesor Joseph Keddie, profesor de Física de la Materia Blanda en la Escuela de Matemáticas y Física de la Universidad de Surrey, dijo:
«Nuestra beca de investigación del Leverhulme Trust hizo posible este proyecto interdisciplinario. Imaginamos que nuestros biorecubrimientos contribuirán a un futuro más sostenible, alineándose perfectamente con la visión de nuestro Instituto para la Sostenibilidad, donde tanto el Dr. Hingley-Wilson como yo somos becarios».
Informe de investigación:Evolución del oxígeno a partir de cianobacterias extremófilas confinadas en biorrecubrimientos duros
Científicos plantean una idea revolucionaria para generar oxígeno en Marte
Artículo publicado en MysteryPlanet.com.ar: científicos plantean una idea revolucionaria para generar oxígeno en Marte https://mysteryplanet.com.ar/site/cientificos-plantean-una-idea-revolucionaria-para-generar-oxigeno-en-marte/
Científicos plantean una idea revolucionaria para generar oxígeno en Marte Investigadores de la Universidad de Surrey han desarrollado una pintura innovadora que incorpora bacterias productoras de oxígeno capaces de capturar dióxido de carbono (CO2) en entornos extremos. Este «biorevestimiento», proponen, podría ser de utilidad en estaciones espaciales y en el proceso de colonización de Marte.
Los biorevestimientos son un tipo de pintura a base de agua que encapsula bacterias vivas en capas. Además de capturar carbono, también pueden funcionar como biorreactores o biosensores. La creación de Surrey, denominada «Pintura Verde Viva», incorpora Chroococcidiopsis cubana, una bacteria que realiza fotosíntesis para producir oxígeno mientras captura CO2. Esta especie suele encontrarse en el desierto y requiere poca agua para sobrevivir. Clasificada como extremófila, puede sobrevivir en condiciones adversas. «Con el aumento de los gases de efecto invernadero —especialmente el CO2— en la atmósfera y preocupaciones sobre la escasez de agua debido al aumento de las temperaturas globales, necesitamos materiales innovadores, respetuosos con el medio ambiente y sostenibles», explicó la Dra. Suzie Hingley-Wilson, profesora principal de bacteriología en la Universidad de Surrey.
«Los biorevestimientos mecánicamente robustos y listos para usar, o pinturas vivas, podrían ayudar a abordar estos desafíos al reducir el consumo de agua en procesos generalmente intensivos en agua basados en biorreactores», añadió.
El proceso de formación de película de la formulación del biorevestimiento consta de cuatro pasos.
Para investigar la idoneidad de Chroococcidiopsis cubana, los investigadores inmovilizaron las bacterias en un biorevestimiento mecánicamente robusto hecho de partículas de polímero en agua, que se secó por completo antes de ser rehidratado. Observaron que las bacterias producían hasta 0.4 g de oxígeno por gramo de biomasa por día y capturaban CO2. Las mediciones continuas de oxígeno no mostraron signos de disminución de la actividad durante un mes.
Por otro lado, los investigadores realizaron experimentos similares con la bacteria Synechocystis sp., otra cianobacteria que suele encontrarse en agua dulce. A diferencia de su contraparte del desierto, no pudo producir oxígeno en el biorevestimiento. «Las Chroococcidiopsis fotosintéticas tienen una capacidad extraordinaria para sobrevivir en entornos extremos, como sequías y después de una exposición a altos niveles de radiación UV. Esto las convierte en candidatas potenciales para la colonización de Marte», afirmó Simone Krings, autora principal y exinvestigadora de posgrado en el Departamento de Ciencias Microbianas de la Universidad de Surrey. El estudio detallando los hallazgos ha sido publicado en la revista Microbiology Spectrum.
Biorevestimientos vivos: una solución prometedora para enfrentar los desafíos ambientales
Los biorevestimientos, que son un tipo de pintura a base de agua, se han desarrollado para encapsular bacterias vivas en capas. Estos biorevestimientos tienen el potencial no solo de capturar dióxido de carbono (CO2), sino también de actuar como bioreactores o biosensores.
Un ejemplo de esta tecnología es la «Pintura Verde Viva» desarrollada por investigadores de la Universidad de Surrey. Esta pintura contiene Chroococcidiopsis cubana, una bacteria que realiza la fotosíntesis para producir oxígeno mientras captura CO2. Esta especie bacteriana en particular es considerada un extremófilo y puede sobrevivir en condiciones desérticas con poca agua.
La Dra. Suzie Hingley-Wilson, profesora titular de Bacteriología en la Universidad de Surrey, explica la importancia de utilizar materiales respetuosos con el medio ambiente y sostenibles ante el aumento de los gases de efecto invernadero y la escasez de agua. Los biorevestimientos, o «pinturas vivas», ofrecen una solución al reducir el consumo de agua en los procesos basados en bioreactores.
Para probar la eficacia de Chroococcidiopsis cubana como biorevestimiento, los investigadores inmovilizaron las bacterias en un biorevestimiento mecánicamente resistente hecho de partículas de polímero y nanotubos de arcilla natural. Después de que el revestimiento se secó por completo, observaron que las bacterias producían hasta 0.4 g de oxígeno por gramo de biomasa al día y capturaban CO2. Además, las mediciones continuas de oxígeno no mostraron disminución de la actividad durante un mes.
Por el contrario, los experimentos realizados con la bacteria de agua dulce Synechocystis sp. no obtuvieron resultados similares. A diferencia de Chroococcidiopsis cubana, esta bacteria no pudo producir oxígeno dentro del biorevestimiento.
En resumen, estos hallazgos demuestran el potencial de los biorevestimientos para capturar carbono y producir oxígeno. Al aprovechar las capacidades de ciertas bacterias, como Chroococcidiopsis cubana, se pueden desarrollar materiales innovadores y sostenibles para hacer frente a los desafíos ambientales. Fuente: ASM Journals
Evaluación de un biorecubrimiento comestible a base de almidon de ñame modificado