Científicos de la Universidad de Granada (UGR), en colaboración con las empresas iMare Natural S.L. y Xtrem Biotech S.L., ambas spin-off de la UGR, han demostrado el importante potencial biotecnológico de las microbiotas (microorganismos) presentes en varios animales marinos, como la anémona de mar (Anemonia sulcata), el tomate de mar (Actinia equina) y dos especies de pepinos de mar (Holothuria tubulosa y Holothuria forskali).

Durante esta investigación, los científicos de la UGR se propusieron estudiar la microbiota de varios animales marinos usados en acuicultura multitrófica, para lo que tomaron muestras de los tentáculos y de la cavidad gástrica de anémonas, así como del líquido celómico, intestinos y heces de pepinos de mar, en las instalaciones de la empresa iMare Natural S.L.

Anémona de mar (Anemonia sulcata).

Tras aislar casi 900 cepas bacterianas en cultivo puro, se hicieron varias rondas de screening (una técnica para probar la capacidad antimicrobiana de las bacterias) ante varias bacterias patógenas humanas (como Staphylococcus aureus), patógenas de plantas (como Erwinia amylovora) y patógenas de peces y otras especies criadas en aquicultura (como Vibrio spp.). Estos vibrios, por ejemplo, producen vibriosis, una de las enfermedades más problemáticas en el cultivo de peces y mariscos.

Gracias a la colaboración con la empresa Xtrem Biotech S.L., los investigadores también desarrollaron screenings ante 7 importantes hongos patógenos en agricultura, como el hongo Botrytis cinerea, que produce la pobredumbre gris en la vid, causando pérdidas millonarias; y el Verticillium dalhliae, agente causante de la verticilosis del olivo, una enfermedad muy grave, difícil de tratar y presente en Andalucía.

Unos excelentes resultados

“Durante estos screenings hemos detectado un gran número de bacterias con capacidad antimicrobiana, en muchos casos con capacidad ante varios de ellos. Es de destacar que los resultados fueron tan buenos que se tuvieron que hacer hasta 3 rondas de screening para poder seleccionar sólo las mejores bacterias, que posteriormente fueron identificas taxonómicamente secuenciando uno de sus genes (16S rRNA). Los mejores resultados se obtuvieron de las heces de los pepinos de mar”, explica la investigadora de la UGR Elizabeth León-Palmero, autora principal de este trabajo.

De izquierda a derecha: Inmaculada Llamas (Dpto. Microbiología, Farmacia), Pedro Alvárez (empresa iMare), Elizabeth León-Palmero (Dpto. Ecología, Ciencias), Isabel Reche (Dpto. Ecología, Ciencias) y Antonio Martín-Platero (Dpto. Microbiología, Ciencias).

Además de conocer la diversidad existentes en los microbiomas de estos animales, el interés de esta investigación radica en que a día de hoy se necesitan nuevos antimicrobianos para combatir el incremento de resistencias a los antibióticos actuales, cada día mayores; así como soluciones sostenibles para sectores de tanta importancia como son la agricultura y la acuicultura.

“El uso de bacterias como “pesticidas biológicos” sería una alternativa sostenible para poder combatir todas estas enfermedades, una especie de probióticos que se podrían administrar a nuestros cultivos”, destaca León Palmero.

Aunque con este estudio los científicos de la UGR han determinado el gran potencial biotecnológico de las microbiotas de estos animales, advierten de que aún quedaría un gran trecho hasta llegar al momento de su uso y comercialización (aislamiento y caracterización de las sustancias bioactivas, ensayos de bioseguridad, etc.).

Además, en este estudio también se determinó la diversidad total de microorganismos simbiontes en estos invertebrados marinos, mediante la secuenciación masiva. Se hallaron miles de especies, pero las bacterias con potencial antimicrobiano fueron rastreadas en el total de secuencias del microbioma para determinar su prevalencia y se observó que las bacterias con potencial antimicrobiano son escasas dentro del conjunto total de bacterias simbiontes en estos invertebrados marinos.

Los investigadores diseccionan un pepino de mar.

Este trabajo forma parte del proyecto Acuicultura Multitrófica Integrada: diversificación en los recursos marinos, conservación ambiental y bioprospección tecnológica (CEI BioTic P-BS-46), concedido por el Campus de Excelencia Internacional BioTic Granada.

La investigación forma parte del trabajo fin de máster de Elizabeth León-Palmero, dentro del Máster Investigacion y Avances en Microbiologia de la Escuela Internacional de Posgrado de la UGR.