Almacenamiento de cobre en algas impulsa tecnología sustentable

Almacenamiento de cobre en algas impulsa tecnología sustentable

Hace 25 años, Alejandra Moenne, bioquímica con doctorado en ciencias y profesora de la Universidad de Santiago de Chile, inició una línea de investigación sobre el alga marina verde, Ulva Compressa. Sus resultados fueron destacados en la revista International Journal of Molecular Sciences, ya que revelan que la captación de metales de estas algas es en forma de sulfuro insoluble, lo que permite proyectar su uso en  técnicas que utilizan organismos vivos para limpiar aguas o suelos contaminados. 

La doctora Moenne relató que cuando terminó su doctorado en regulación de la expresión genética en la Universidad de París XI y volvió a Chile, tuvo interés por estudiar la historia genética de las algas, “siempre me interesó mucho la evolución y pensaba que las algas podrían ser una buena base debido a su antigüedad. Son tan antiguas que están desde antes que se separara el linaje de las plantas del de los animales”. 

Ulva Compressa, alga verde marina con forma de cabello humano, fue electacta para los estudios de evolución, acumulación y capacidad de supervivencia debido a la forma en que se adaptaba en un vertedero de desechos mineros. “Era la única especie que sobrevivió en un relave minero en el norte, logrando soportar las descargas de cobre”, señaló la doctora. 

Para desarrollar sus estudios, el equipo de la doctora Moenne, secuenció el genoma del alga, este fue el segundo genoma secuenciado en Chile. “Descubrimos que casi un tercio de sus genes son de tipo bacteriano y de hongos, incluso demostramos que había genes de tipo animal en el alga”, explicó Alejandra Moenne. 

Entre los resultados de la secuencia del genoma se reveló que el alga contiene colágeno de origen animal, que tiene flujos de canales iónicos que son propios de los animales y que su método de ocumulación de metales tiene similitud con las bacterias. “Con esto comprobamos mi teoría, que era que el alga podría ser como un cofre del tesoro de los genes antiguos”, sostuvo la doctora. 

La inferencia era que las algas procesaban el cobre de la misma forma en la que lo hacen las plantas, sin embargo su mecanismo es semejante al de las bacterias, acumulando nanopartículas insolubles de sulfuro de cobre. La investigadora Moenne, señaló que “el alga puede acumular cobre, de hecho logra acumular bastante en su interior, no lo hace su superficie”. 

Además, la forma en que el alga capta el cobre y la tolerancia que tiene a este indica que “tiene un sistema antioxidante muy potente, si no lo tuviese sería imposible su supervivencia, el cobre es un elemento muy electronegativo y eso genera estrés oxidativo”, explicó la doctora Moenne. 

Los hallazgos de la doctora Moenne también abren el camino para otros estudios que guíen el uso del alga marina en estrategias que favorezcan el sustento medioambiental. 

Entender cómo las algas manejan el cobre puede influir en el desarrollo de nuevas técnicas para el uso de nutrientes en la agricultura. Si se pueden aprovechar los mecanismos de acumulación de las algas, esto podría conducir a métodos más sostenibles para la fertilización y el control de metales pesados en suelos contaminados.

Por otra parte, el mecanismo descubierto también podría ser utilizado en planes de sostenibilidad en el manejo de recursos hídricos, implementado el sistema de las algas en áreas acuáticas donde se presenta contaminación por metales pesados.

En suma, la doctora contó que uno de sus alumnos de doctorado abrió una investigación basada en su línea, “años atrás pensé que cuando tuviera identificadas las metalotioneínas del alga, que ahora ya lo están, se podían traspasar a una planta terrestre para hacer que esta también pudiera extraer y acumular metales. Este estudio lo está haciendo un alumno de doctorado” relató.  

La doctora Moenne señaló que su investigación no ha concluido, los resultado obtenido serán utilizados para estudiar si las algas también acumulan sulfuro de lantánidos, el que se usa en supercapacitores en celdas fotovoltaicas que logran transformar la luz del sol en electricidad.