Los biosurfactantes podrían ofrecer una solución ecológica para abordar los vertidos de petróleo

Un equipo de investigación internacional ha revelado el potencial de los biosurfactantes para dar una respuesta más eficaz y respetuosa con el medio ambiente ante los derrames de petróleo.

Las fugas de petróleo a los océanos y mares de todo el mundo se estiman en unos 1.500 millones de litros anuales. Esto provoca una contaminación ambiental de importancia global, ya que el petróleo contiene compuestos peligrosos, como los hidrocarburos aromáticos policíclicos, que pueden tener efectos tóxicos o mutagénicos en los organismos. Los vertidos de petróleo, especialmente los catastróficos que provocan la rápida liberación de grandes cantidades de petróleo en los océanos, como los accidentes de petroleros o los incidentes en plataformas de perforación petrolífera como Deepwater Horizon en 2010, son especialmente devastadores.

En este tipo de incidentes, se aplican de forma rutinaria grandes cantidades de dispersantes químicos, que oscilan en millones de litros dependiendo de la cantidad de petróleo, para disolver las manchas de petróleo, evitar que este llegue a las costas y mejorar su dispersión en el agua. La esperanza es que la degradación microbiana del petróleo aumente. Esto se debe a que unos microorganismos especiales muy extendidos en la naturaleza pueden alimentarse de los componentes del crudo y descomponerlos en sustancias inocuas. Esta capacidad especial de los microbios limpia de forma natural las zonas contaminadas por petróleo.

«En un estudio de Estados Unidos publicado en 2015, demostramos que -contrariamente a lo esperado- los dispersantes químicos en aguas profundas del Golfo de México pueden ralentizar la degradación microbiana del petróleo», afirma la profesora Sara Kleindienst, que trabajó en la Universidad de Tübingen hasta 2022 y ahora trabaja en la Universidad de Stuttgart, en Alemanina. «Desde entonces, el tema ha estado en el centro de discusiones controvertidas, y todavía no hay una respuesta simple a cómo se pueden combatir los derrames de petróleo de manera más efectiva», enfatiza.

En la búsqueda de métodos más respetuosos con el medio ambiente para hacer frente a los vertidos 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 petróleo. Esto puede potenciar la degradación microbiana del petróleo, que es crucial para su purificación.

Experimentos con agua de mar del Mar del Norte

Un equipo internacional de investigación dirigido por la propia Sara Kleindienst, microbióloga medioambiental, junto con el geomicrobiólogo Andreas Kappler, de la Universidad de Tübingen (Alemania), y la biogeoquímica Samantha Joye, de la Universidad de Georgia (Estados Unidos), comparó los efectos de los biosurfactantes y los dispersantes químicos. En el laboratorio, 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 con detalle la degradación del petróleo por los microorganismos.

Los resultados de la investigación se han publicado recientemente en ACS Environmental Science & Technology Water.

«Nuestras investigaciones con hidrocarburos marcados radiactivamente o con un aminoácido marcado radiactivamente mostraron que las tasas más altas de oxidación microbiana de hidrocarburos y de síntesis de proteínas se daban en los microcosmos de petróleo tratados con ramnolípido», afirma la profesora Lu Lu, coautora del artículo que anteriormente trabajó en la Universidad de Tübingen y actualmente en la Universidad Normal del Oeste de China.

El impacto en la composición de las comunidades microbianas también difirió significativamente entre los enfoques que utilizaban biosurfactantes en comparación con 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 al proceso de limpieza tras los vertidos de petróleo», añade Lu Lu.

«Nuestros hallazgos sugieren que los biosurfactantes tienen un gran potencial de uso en futuros vertidos de petróleo en el Mar del Norte o en hábitats oceánicos similares ricos en nutrientes», añade 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 vertidos de petróleo», concluye.