Cuando pensamos en las bacterias, solemos pensar en las enfermedades que pueden causar y en nuestra necesidad de librarnos de ellas. Sin embargo, las bacterias desempeñan papeles enormemente positivos en nuestras vidas sin que nos lo pensemos dos veces. Como dijo Bonnie Bassler, de la Universidad de Princeton, en una charla TED, «Cuando te miro, pienso que eres un 1 o 10 por ciento humano y un 90 o 99 por ciento bacteriano». Y en mayo nos enteramos de una investigación que demuestra que la exposición a una bacteria natural del suelo llamada Mycobacterium vaccae puede aumentar el comportamiento de aprendizaje. Pero eso no es lo único inteligente de las bacterias. Los científicos también están encontrando innumerables formas de poner a las bacterias a trabajar para nosotros, en lugar de buscar constantemente cómo exterminarlas. Desde el uso de bacterias como diminutos discos duros para el almacenamiento de datos hasta su ingeniería para rellenar grietas de hormigón y hacer que nuestros edificios duren más, hay un montón de formas en que las poderosas bacterias están mejorando nuestras vidas.
Tabla de contenidos
1. Creando materiales de construcción
Ginger Krieg Dosier, profesora adjunta de arquitectura en la Universidad Americana de Sharjah, en los Emiratos Árabes Unidos, dio con una nueva forma de construir ladrillos, utilizando bacterias, arena, cloruro de calcio y orina.
«El proceso, conocido como precipitación de calcita inducida por microbios, o MICP, utiliza los microbios en la arena para unir los granos como si fueran pegamento con una cadena de reacciones químicas. La masa resultante se asemeja a la piedra arenisca, pero, dependiendo de cómo se haga, puede reproducir la resistencia del ladrillo de arcilla cocida o incluso del mármol. Si la mampostería biomanufacturada de Dosier sustituyera a cada ladrillo nuevo del planeta, reduciría las emisiones de dióxido de carbono en al menos 800 millones de toneladas al año», afirma la revista Metropolis, que premió al inventor con el primer puesto en un concurso de diseño celebrado el año pasado.
Hay un gran efecto secundario. El proceso produce grandes cantidades de amoníaco que los microbios convierten en nitratos, que pueden acabar envenenando las aguas subterráneas. Este es un gran inconveniente para un proceso que, de otro modo, sería más respetuoso con el medio ambiente.
Por eso la siguiente manipulación de las bacterias es un poco más interesante: hace que la infraestructura que ya tenemos dure más tiempo.
2. Reparación del hormigón
Estudiantes de la Universidad de Newcastle han creado una nueva bacteria que puede actuar como «pegamento» para el hormigón agrietado. La han diseñado para que entre en actividad cuando detecte el pH específico del hormigón, y se reproducirá hasta que llene la grieta, llegue al fondo de la fisura y empiece a aglomerarse. Una vez que empieza a aglomerarse, las células se separan en tres tipos, uno que produce carbonato cálcico, otro que actúa como fibras de refuerzo y otro que actúa como pegamento. Los tres tipos se combinan y se vuelven tan fuertes como el hormigón que están rellenando. La bacteria sólo puede sobrevivir cuando está en contacto con el hormigón, lo que significa que no va a conquistar el mundo. Imagina que nuestros rascacielos duren mucho más tiempo gracias a las bacterias.
3. Detección de minas terrestres
Las bacterias no sólo pueden mantenernos sanos, sino también seguros. Los científicos han ideado una forma de hacer que las bacterias brillen cuando se acercan a una mina terrestre. Mediante una técnica llamada BioBricking, los científicos manipulan el ADN de las bacterias y lo mezclan en una solución incolora, que luego se puede rociar en zonas donde se sospecha que existen minas terrestres. La solución forma manchas verdes cuando entra en contacto con el suelo, y empieza a brillar si está junto a un explosivo no detonado. Podría hacer que la erradicación de las minas terrestres fuera mucho más fácil y segura.
4. Detectar la contaminación
Más allá de las minas terrestres, las bacterias pueden ayudarnos a detectar la contaminación de forma similar: brillando cuando entran en contacto con una determinada sustancia química. Los investigadores llevan tiempo trabajando en este tipo de tecnología, pero sólo se ha empezado a utilizar sobre el terreno en los últimos años.
El científico suizo Jan Van der Meer ha demostrado sus posibilidades probando cepas de bacterias que se alimentan de determinadas sustancias químicas presentes en los vertidos de petróleo. Las bacterias biosensoras pueden mostrar a los científicos dónde hay fugas y vertidos de petróleo, ya que se dan un festín con su fuente de alimento. La tecnología podría incorporarse a dispositivos basados en boyas, o utilizarse para detectar otros contaminantes en fuentes de agua y alimentos.
5. Limpieza de derrames de petróleo
Como hemos mencionado anteriormente, a algunas bacterias les gusta comer productos químicos que se encuentran en los vertidos de petróleo, lo que significa que pueden ser, y son, utilizadas también en la limpieza de vertidos de petróleo. Se trata de una investigación que se remonta a años atrás – recibimos la noticia por primera vez en 2005 – pero la biorremediación ha recibido más atención desde el vertido de petróleo del Golfo. Se han utilizado bacterias devoradoras de petróleo desde el Golfo hasta los vertidos en China. Definitivamente no es una solución perfecta para limpiar los vertidos, pero es un componente de la limpieza. Por supuesto, todavía tenemos que tener mucho cuidado para no dejar que el petróleo se filtre en primer lugar.
6. Limpieza de residuos nucleares
No sólo la limpieza del petróleo es un beneficio de las bacterias, sino también la limpieza de los residuos nucleares. Más concretamente, es gracias a una bacteria que normalmente intentamos evitar al máximo: E. coli. Los investigadores han descubierto que la E. coli puede recuperar el uranio de las aguas contaminadas cuando trabaja junto al fosfato de inositol. La bacteria descompone el fosfato, que puede unirse al uranio y adherirse a la bacteria. A continuación, se recogen las células bacterianas para recuperar el uranio. La tecnología puede utilizarse para limpiar el agua contaminada cerca de las minas de uranio, así como para ayudar a limpiar los residuos nucleares.
7. El cultivo de envases
Las bacterias podrían ser la solución a un embalaje más sostenible para el transporte de mercancías. Un proyecto llamado Bacs utiliza la bacteria acetobacter xylinum para autoensamblarse alrededor de un objeto. Crece literalmente en una cáscara protectora parecida al papel, que también es biodegradable, por supuesto. Así que, cubriendo un objeto frágil con un cultivo bacteriano, alimentándolo con algo dulce y dándole un tiempo para que crezca, puedes olvidarte de la molestia de volver a encontrar material de envío. Pasará un tiempo antes de que una estrategia como ésta se afiance en el mercado, pero es una idea maravillosa.
8. Almacenamiento de datos
Los científicos han descubierto una forma de almacenar datos dentro de E. coli, desde texto hasta posiblemente incluso fotos y vídeo. ¡Un solo gramo de bacteria puede almacenar más información que un disco duro gigante de 900 terabytes! Los investigadores de Hong Kong han descubierto cómo comprimir los datos, almacenarlos en trozos en varios organismos y mapear el ADN para que la información pueda volver a encontrarse fácilmente, como un sistema de archivo. Lo llaman biocriptografía. Según los investigadores, esto podría suponer una revolución en la forma de almacenar datos, y lo que es más, la información no puede ser pirateada. Ahora se trata de averiguar qué tipos de bacterias son los más adecuados para ese almacenamiento, cómo contenerlas y cómo acceder a la información después de la codificación.
9. Detener la desertificación
La desertificación es la expansión de los ecosistemas desérticos por la erosión del suelo y la pérdida de agua subterránea. Es un problema grave: en China, la desertificación se está cobrando hasta 1.300 millas cuadradas al año, y zonas de África y Australia están en la misma situación. Sin embargo, una idea novedosa utilizaría bacterias para detener la desertificación.
El arquitecto Magnus Larsson propone utilizar globos llenos de bacterias para convertir las dunas del Sáhara en un desierto de 6000 km de longitud. Inundando la zona con globos llenos de una bacteria que se encuentra habitualmente en los humedales, el Bacillus pasteurii, que produce una especie de cemento natural, Larsson sugiere que las bacterias podrían introducirse en la arena y crear un muro endurecido que impediría que las dunas se extendieran más.
Obviamente, de momento es sólo una idea. Pero el potencial de utilizar bacterias para detener la expansión de los desiertos está ahí.
10. Convertir las bacterias en metano
Las bacterias son, sin duda, un actor importante en la búsqueda de biocombustibles sostenibles. En los últimos años, hemos visto que cada vez hay más trabajos sobre la utilización de bacterias para diferentes partes del proceso de producción de biocombustibles o sobre la conversión de residuos en energía, o incluso sobre el almacenamiento de energía.
Los investigadores están estudiando la posibilidad de utilizar bacterias para almacenar energía, concretamente haciendo que coman electrones y los conviertan en metano, que puede quemarse con una eficacia del 80%. Supuestamente, este concepto está a pocos años de ser escalado a la producción comercial.
11. Crear etanol celulósico más barato
Las bacterias de los montones de compost podrían ayudarnos a crear etanol celulósico más barato, o sea, a convertir los residuos vegetales en energía. Investigadores de Guildford han desarrollado una nueva cepa de bacterias que puede ayudar a procesar el etanol celulósico, haciendo que el procedimiento sea más eficaz y menos costoso que los procesos de fermentación tradicionales.
Las bacterias de las pilas de compost son una vía, pero otra son las bacterias que buscan el calor. En 2007, los investigadores perfeccionaron una bacteria de la familia de los geobacillus con forma de varilla que busca el calor y que es 300 veces más eficaz en la producción de etanol que su cepa salvaje. Teniendo en cuenta que no hemos oído hablar mucho de ella en tres años, no estamos seguros de que sea una solución, pero quizá la investigación siga en marcha.
12. Usar E. Coli como combustible diesel
La famosa E. coli parece ser cada vez más útil cuando se la destina a las tareas adecuadas, y eso incluye la creación de biocombustible. Centrándose en el uso de residuos agrícolas o de madera como fuente de azúcar para el combustible, la bacteria se alimenta y crea biocombustible como residuo.