Un microbio especial convierte el petróleo en metano

Los microorganismos pueden convertir el petróleo en gas natural, es decir, metano. Hasta hace poco tiempo se pensaba que esta conversión solo era posible gracias a la cooperación de diferentes organismos. En 2019, Rafael Laso-Pérez y Gunter Wegener del Instituto Max Planck de Microbiología Marina sugirieron que una arquea especial puede hacer todo esto por sí misma, como lo indican sus análisis genómicos. Ahora, en colaboración con un equipo de China, los investigadores han logrado cultivar este “microbio milagroso” en el laboratorio. Esto les permitió describir exactamente cómo el microbio logra la transformación. También descubrieron que prefiere comer trozos de comida bastante voluminosos.

Los depósitos subterráneos de petróleo en tierra y en el mar albergan microorganismos que utilizan el petróleo como fuente de energía y alimento, convirtiéndolo en metano. Hasta hace poco tiempo, se pensaba que esta conversión solo era posible en un complicado trabajo en equipo entre diferentes organismos: ciertas bacterias y, por lo general, dos socios arqueales. Ahora, los investigadores han logrado cultivar un archaeon llamado Metanoliparia a partir de un tanque de sedimentación de una instalación de producción de petróleo que maneja esta compleja reacción por sí mismo.

Este “microbio milagroso” descompone el petróleo en metano y dióxido de carbono. “ La metanoliparia es una especie de criatura híbrida que combina las propiedades de un degradador de petróleo con las de un metanógeno, es decir, un productor de metano”, explica el autor del estudio, Gunter Wegener, del Instituto Max Planck de Microbiología Marina y el Centro Marum de Ciencias Ambientales Marinas. en la Universidad de Bremen.

Genes para descomponer hidrocarburos

Ahora que los investigadores lograron cultivar estos microorganismos en el laboratorio, pudieron investigar los procesos subyacentes en detalle. Descubrieron que su composición genética le da a Metanoliparia capacidades únicas. “En sus genes lleva los planos de las enzimas que pueden activar y descomponer varios hidrocarburos. Además, también tiene el equipo completo de engranajes de un productor de metano”, dice Wegener.

En sus cultivos de laboratorio, los investigadores ofrecieron a los microbios varios tipos de alimentos y utilizaron una variedad de métodos diferentes para vigilar de cerca cómo la Metanoliparia los enfrenta. Lo que fue particularmente sorprendente de ver fue que este arqueón activó todos los diferentes hidrocarburos con la misma enzima. “Hasta ahora, solo hemos cultivado arqueas que viven de hidrocarburos de cadena corta como el etano o el butano. La metanoliparia, por otro lado, prefiere el petróleo pesado con sus compuestos de cadena larga”, dice el coautor Rafael Laso-Pérez, que ahora trabaja en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB) de España.

“Los microbios metanogénicos que usan hidrocarburos de cadena larga directamente, no sabíamos que existían hasta ahora. Incluso los hidrocarburos complicados con estructuras aromáticas o en forma de anillo no son demasiado voluminosos para la Metanoliparia , al menos si están unidos a al menos una cadena de carbono más larga. Esto significa que, además de nuestros otros resultados emocionantes, también hemos encontrado una vía de metanogénesis previamente completamente desconocida", afirma.

Las células de Metanoliparia cultivadas para el presente estudio se originan en uno de los yacimientos petrolíferos más grandes de China, el yacimiento petrolífero de Shengli. Sin embargo, los análisis genéticos muestran que estos microbios están distribuidos por todo el mundo, incluso en las profundidades del mar. “Nuestros resultados contienen una comprensión completamente nueva de la explotación de petróleo en los yacimientos de petróleo del subsuelo. Tanto la amplia distribución de estos organismos como las posibles aplicaciones industriales hacen de este un apasionante campo de investigación en los próximos años”, concluye Wegener.