Con la energía que las bacterias liberan al comer, mexicanos crean electricidad

Cuando las bacterias son alimentadas con glucosa liberan energía que puede ser aprovechada.

En los últimos años se ha descubierto el potencial de las bacterias para la creación de alternativas más sustentables. En poco tiempo se han hecho algunos encomiable inventos como un bioestimulante para la tierra a base de bacterias, la creación de plástico biodegradable a partir de bacterias, combustibles producidos por bacterias,etc.

La premisa es sencilla: porque las bacterias liberan energía y desechos orgánicos en sus distintos procesos, esta puede ser aprovechada. En esta ocasión investigadores mexicanos de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) han aprovechado la energía producida por la bacteria Escherichia coli (E. coli) al momento de alimentarse de glucosa, para transformarla en una fuente orgánica de bioelectricidad.

El investigador Eduardo Maximiano Sánchez Cervantes explicó que para el proceso se utilizaron celdas de combustible microbianas que son artefactos electroquímicos que convierten la materia orgánica, como el contenido de las fosas sépticas o soluciones de glucosa, en energía bioeléctrica, al provocar un reacción de oxidación en los microoganismos exoelectrogénicos como la bacteria del E coli.

La idea a futuro de este proyecto es que puedan instalarse estos dispositivos en donde existan fosas sépticas o residuales para  generar la energía: a la producción de este tipo de energía con métodos de esta naturaleza se le llama bioenergía. 

En la siguiente etapa se intentará producir una mayor cantidad de electricidad pues en esta fase apenas se logró encender con ella un foco LED. Sin embargo, la viabilidad del proceso es esperanzadora.



La ciudad subacuática de Grecia que no fue construida por humanos (FOTOS)

Pese a que las estructuras tienen una semejanza a las ruinas de pilares antiguos, no hay evidencia que sugiera una civilización humana.

Cuando unos turistas, al ir buceando en las islas griegas de Zakynthos, encontraron unas estructuras que parecían estar hechas por humanos, creyeron que habían encontrado una ciudad antigua. Sin embargo, conforme las investigaciones de Julian Andrews, un científico ambientalista de la Universidad de East Anglia, en Reino Unido, fueron tomando lugar, se descubrió que al sitio le faltaban algunos de los signos más comunes de la presencia humana. 

Pese a que las estructuras tienen una semejanza a las ruinas de pilares antiguos, no hay evidencia que sugiera una civilización humana: “No hay cerámica ni monedas ni cualquier otra cosa que acompaña normalmente a este tipo de objetos.” Fue así que tras el análisis de los compuestos químicos de las rocas, encontraron que las estructuras habían sido construidas por bacterias. Sí, bacterias. 

Andrews descubrió que lo que parecía ser roca, era realmente una formación mineral natural que normalmente se forma alrededor de fuentes naturales de metano, los cuales pueden emitirse como desintegraciones de materia orgánica o fugas de metano del gas natural que proviene del suelo oceánico: “Conforme algunas especies de microbios se alimentan de metano, producen un mineral llamado dolomita que normalmente se forman en sedimentos del mar.”

Zakynthos se encuentra cerca de una zona de hidrocarburos, en el Golfo de Patras, lo que explicaría tanto la formación de metano, como la presencia de las bacterias y las estructuras de dolomitas. En este caso, las fugas de metano han llevado a los microbios generar estructuras con formaciones de columnas y de donas, con una corteza cercana a fuentes pequeñas de comida: “Básicamente, lo que hay ahí son bacterias que están fozilando el sistema de plomería.”

Las estructuras parecen datar de la época del Plioceno, de hace aproximadamente 2.6 millones de años. Esto ha permitido compararlas con otras similares alrededor del mundo, como en Monterrey Bay, en California, EE.UU., el Golfo de Cádiz en el Mediterráneo o en el Mar del Norte: “Este tipo de cosas que en el pasado se han reportado en aguas muy profundas, miles de metros de profundidad. Por lo que es inusual que estas estructuras griegas se encuentren cerca de la superficie del mar. Su presencia sugiere que hay una falla, una ruptura parcial, justo por debajo del suelo marítimo de esta región.”

*Dale click a la imagen para verla en pantalla completa.

[Smithsonian]

 



La increíble relación entre la salud de tu cerebro y la de tu intestino (Infográfico)

La ciencia nos prueba, cada vez más, que esa división entre mente y cuerpo es ilusoria.

Foto: vive-on.com

Cuando piensas en tu organismo quizá te remites a células flotantes, agua, arterias, venas, sangre, ADN, y toda la magia que sucede allá adentro. Sin embargo, es difícil de creer que tú cargas mayor número de  ADNs de otros seres vivos que el tuyo propio; solo tu intestino está formado por más de 100 billones de microorganismos.

Hasta hace apenas hace unos años, la ciencia ha comenzado a conocer cómo estos microorganismos tiene un papel atónito en tu estado de salud. En tus intestinos se desarrollan tanto buenas como malas bacterias, y esta lucha repercute en muchas más implicaciones de las que crees.

Está comprobado cómo la salud allá dentro de tus intestinos está vinculada con enfermedades inesperadas como el Parkinson, la salud emocional; estos diminutos organismos en realidad parecieran ser parte de una mente unida en todo tu sistema; son por así decirlo, reguladores importantes de todo tu cuerpo.

Hoy retomamos un persuasivo y sintético infográfico de bimuno que explora la relación entre tu salud cerebral con la intestinal; pasando por un recorrido práctico por algunos sistemas de tu organismo que están también relacionados estrechamente con la tu sistema digestivo.

Traducimos algunos de los puntos más importantes:

Buenas VS malas bacterias

Las buenas:

Clostridium butrycom: produce importantes ácidos grasos, desinflama el sistema digestivo.

Bifidobaceria: regula las respuestas inmunológicas, produce vitaminas.

Lactobacillus: protegen contra los cancerígenos.

Las Malas:

Clostridium difficile: son los más dañinos siguiendo el curso de los antibióticos.

Campylobacter: la infección ocurre casi siempre al consumir comida contaminada que está poco cocida.

Enteroccocus Faecalis: ocurre casi siempre luego de una intervención quirúrgica.

Los beneficios de un sistema digestivo sano:

-Estimula el proceso en el sistema digestivo

-Ayuda a absorber los nutrientes

-Ayuda a fortalecer los tractos intestinales

-Se cree que mantiene el sistema nervioso sano

Cómo afecta al cerebro:

-El cerebro y el intestino están conectados directamente por el nervio vago.

-Los microbios interactúan directamente con el sistema nervioso; el cuál se comunica directamente con el cerebro.

-El sistema digestivo produce hormonas y componentes neuroactivos que viajan por la sangre.

Para beneficiar a ambos, cerebro e intestinos, que son uno, puedes hacer yoga, correr o descansar bien.

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Estos alimentos son los que probablemente harán que te enfermes del estómago

Inocuidad quiere decir “el control de los peligros asociados a los productos destinados al consumo humano a través de la ingestión como alimentos y medicinas, de modo que se reduzca el riesgo de daños a la salud del consumidor.”

Las enfermedades transmitidas por los alimentos componen serios problemas a nivel de salud, economía y desarrollo de un país. Por lo que, los Estados Miembros de la OMS (Organización Mundial de la Salud) adoptaron en 2000 una resolución que reconoce la relevancia de la inocuidad alimentaria en relación a la salud pública.

Inocuidad quiere decir “el control de los peligros asociados a los productos destinados al consumo humano a través de la ingestión como alimentos y medicinas, de modo que se reduzca el riesgo de daños a la salud del consumidor.” Por consiguiente, se encamina a garantizar la máxima seguridad posible de los alimentos a través de políticas y actividades que abarquen toda la cadena alimenticia (desde la producción al consumo).

Sin embargo, de acuerdo con el reporte de Interagency Food Safety Analytics Collaboration (IFSAC) y Food Safety Inspection Service (FSIS), se identificaron ciertos alimentos que tienden a almacenar patógenos nocivos para la salud. Por ejemplo, se encontró trazos de E. coli en al menos 80 por ciento de casos en carne y plantas.

La información disponible entre 1998 y 2012 muestra que hay cuatro principales bacterias que albergan en los alimentos: salmonella, E. coli O157, Listeria monocitogenes y Campylobacter; las cuales son las responsables de 1.9 millones de casos de enfermedades asociadas con la comida.

¿En dónde son propensas a habitar estas bacterias? Según el mismo estudio, el 66 por ciento de las infecciones causadas por la bacteria Campylobacter se encontraban en la leche cruda o queso producido por leche cruda (queso fresco). Mientras que el 50 por ciento de los casos de Listeria se originaron por el consumo de la fruta. Y el 77 por ciento de la Salmonella se encontró en algunos vegetales como los jitomates, huevos, pollo, carne, puerco, frutas y coles.

Para más información al respecto de la inocuidad de los alimentos, te compartimos este documento de la Organización Mundial de la Salud (OMS): http://www1.paho.org/Spanish/AD/DPC/VP/fos-5-claves-manual.htm



El fascinante microbioma humano (qué es y por qué es importante que lo sepas)

La medicina moderna ha promovido el terror a los virus y las bacterias, pero la verdad es que nuestra vida depende completamente de ellas

La medicina moderna, sobre todo en la era del SIDA, el ántrax, el Ébola y demás, ha promovido el terror a los virus y las bacterias, pero la verdad es que nuestra vida depende completamente de ellas. Tenemos 10 veces más microbios en nuestro organismo que células. Se trata de billones de seres vivos que han convivido con nuestro cuerpo a lo largo de la evolución y que son fundamentales para la vida y la salud humana. De hecho, no hay modo de que los humanos podamos vivir saludablemente si no es en simbiosis con las bacterias benéficas. Dicho equilibrio recibe el nombre de eubiótica. 

A pesar de ser tantos, estos huéspedes no ocupan mucho espacio pues son mucho más pequeños que nuestras células. Los encontramos alojados en la piel, en todas la mucosas y sobre todo en el tubo intestinal humano, con una clara preponderancia en el intestino grueso.  

Adquirimos las bacterias a partir del nacimiento: durante el parto, en particular durante el proceso de la lactancia gracias al contacto con la piel y la leche maternas, y  a lo largo de la vida millones de bacterias entran a nuestro tubo digestivo por contacto con los alimentos, el agua y otras personas. 

Se considera que nos habitan más de 40 mil especies diferentes de bacterias, agrupadas principalmente en dos géneros: Firmicutes y Bacteroidetes.  Hoy sabemos que cada individuo cuenta con un microbioma característico. 

BREVE RESEÑA HISTÓRICA 

Diversos sistemas médicos tradicionales y alternativos han señalado milenariamente la importancia de la salud intestinal para  la longevidad y la salud humanas. La comprensión más detallada de la complejidad y la importancia del microbioma humano, especialmente de los microorganismos que habitan en nuestros intestinos, ha permitido enriquecer dicha concepción tradicional.  

En 1908 el profesor Elie Metchnikoff recibió el premio Nobel de Medicina por sus investigaciones sobre la inmunidad. También dirigió su atención al tema de la longevidad y el proceso de envejecimiento. Metchnikoff acuñó el término “ortobiosis” para referirse a la higiene vital. Dentro de sus investigaciones prestó especial importancia a lo que entonces denominó “flora intestinal”. Metchnikoff estaba convencido de que la extrema longevidad de algunos pobladores tradicionales de Europa central se debía al consumo regular de lactofermentos , que ayudan a mantener un microbioma  intestinal saludable. Fue el pionero de la investigación científica sobre las bacterias ácidas. Sin embargo esta área de sus investigaciones cayó en el olvido, y sólo recientemente las ciencias biomédicas han redescubierto en la investigación del microbioma humano un vastísimo campo de interés y han comenzado a comprender la estrecha colaboración entre nuestro sistema inmune y nuestras bacterias intestinales. 

LA IMPORTANCIA DE NUESTRAS BACTERIAS 

El término microbioma se refiere al número total de microorganismos y su material genético y se usa en contraposición al término microbiota, que es la población microbiana presente en los diferentes ecosistemas del cuerpo.  

Son numerosas las funciones del microbioma, y cada vez más sorprendentes los avances de la investigación científica en este campo. Veamos algunos datos interesantes al respecto.  

DIGESTIÓN Y METABOLISMO

  • Regulan los procesos digestivos y metabólicos pues generan vitaminas del complejo B como la B3 (niacina), B6 (piridoxina), el ácido fólico, la vitamina K y la biotina; también producen enzimas digestivas: lactasa, enzima que digiere el azúcar de la leche, proteasas que digieren proteínas, amilasas que digieren almidones y lipasas, que digieren grasas. La presencia en el tubo intestinal del ácido láctico generado por las bacterias benéficas mejora la absorción y utilización de minerales como el calcio, el hierro y el fósforo. 
  • Ayudan a generar azúcares y grasas, digiriendo azucares complejos aportados por la dieta (que nosotros no podemos digerir), lo cual contribuye con un 10% del total de nuestros requerimientos energéticos. 

FUNCIONES DEFENSIVAS 

  • Constituyen una barrera defensiva de primer orden que posee capacidades bacteriostáticas, antitóxicas y anticancerígenas. Producen sustancias bacteriostáticas como acidolina, acidolfina, lactocidina y bacteriocina, que son activas contra una amplia gama de bacterias patógenas como las Salmonella, el Estafilococo aureus o el cólera y muchas más; también combaten virus y levaduras invasoras y además fortalecen a nuestro sistema inmunológico. Sintetizan proteínas bacteriostáticas con un rango de acción más estrecho que los antibióticos, pero son más letales y no tienen efectos secundarios nocivos. Son la primera barrera defensiva contra las infecciones. Resulta esencial un tratamiento de reconstrucción de la flora intestinal en casos de infecciones de vías respiratorias, gastrointestinales, vaginales y de vías urinarias. 
  • Compiten con los microorganismos patógenos por los nutrientes y así los mantienen bajo control. Ocupan los lugares donde pudieran fijarse los patógenos. 
  • Alteran los niveles de pH y de oxígeno haciéndolos desfavorables a los patógenos. 
  • Producen peróxido de hidrógeno, un potente desinfectante (para lo cual requieren de un buen aporte de ácido fólico y riboflavina). 
  • Producen antibióticos naturales.
  • Disminuyen el colesterol alto.
  • Desactivan contaminantes y sustancias tóxicas y generan sustancias anticancerígenas. 
  • Modulan el envejecimiento. 
  • Promueven el movimiento intestinal al producir ácido láctico y, una vez muertas, conforman un porcentaje importante del peso de las heces fecales (hasta el 30%). Optimizan las funciones del tubo digestivo. 
  • Ayudan a reabsorber estrógeno de la bilis, por lo cual pueden ser útiles en casos de  menopausia y osteoporosis.  
  • Son útiles para pacientes que llevan tratamientos con antibióticos (durante y después de su ingesta), para evitar infecciones de repetición y destrucción de la flora intestinal.   
  • Generan el ácido láctico (L+) que mantiene en balance el pH del tubo intestinal y del aparato reproductor femenino.  

La interacción de nuestras bacterias con el sistema inmunológico genera varios procesos de los cuales depende la correcta actividad de nuestra defensa inmune a lo largo de las mucosas intestinales. Recordemos que ahí tiene lugar 80% de la actividad de nuestro sistema inmunológico. La alteración de esta actividad de defensa a lo largo del tubo intestinal se asocia con diversas patologías, sobre todo con algunas enfermedades autoinmunes. 

Diversos factores comunes de la vida moderna contribuyen a desequilibrar a nuestras bacterias intestinales: 

  • Estrés. 
  • Lactancia artificial. 
  • Uso recurrente de antibióticos.
  • Consumo regular de azúcar refinado. 
  • Falta de consumo de frutas y de verduras,. 
  • Diversos fármacos: esteroides, antiinflamatorios, anticonceptivos, laxantes, etcétera. 
  • Consumo excesivo de bebidas alcohólicas. 
  • Cloro presente en el agua potable.
  • Alto consumo de grasa en la dieta. 

¿ CÓMO PODEMOS FORTALECER A LAS BACTERIAS INTESTINALES? 

Por un lado consumiendo alimentos prebióticos, así llamados porque proporcionan azúcares complejos que contribuyen a la nutrición de las bacterias intestinales (consumo regular de frutas y de verduras), y por el otro lado ingiriendo los famosos alimentos probióticos, que son aquellos que aportan bacterias benéficas vivas que colonizan nuestros intestinos, como por ejemplo los productos lácteos fermentados como el yogurt o la leche de búlgaros, también los famosos tibicos, el kombucha y el mexicanísimo pulque (con moderación). 

La alteración del microbioma intestinal se asocia con múltiples enfermedades y cada día se relaciona con otras más. Como ya dije las infecciones más frecuentes pueden tener ahí su causa, así como también algunos tipos de alergias y diversas enfermedades autoinmunes, diversas alteraciones del tubo digestivo y del metabolismo como la obesidad, la diabetes, la elevación del colesterol y algunas alteraciones del hígado, problemas de la piel, algunos tipos de cáncer e inclusive procesos degenerativos del sistema nervioso (recientemente se ha asociado el Parkinson y el Alzheimer con alteraciones de las bacterias intestinales). Por su importancia en la síntesis y absorción de diversos nutrientes un desequilibrio de nuestro microbioma puede intervenir en patologías relacionadas con falta de los mismos, como por ejemplo la osteoporosis. El desequilibrio de la población bacteriana intestinal genera endotoxinas y conlleva elevados niveles de oxidación, contribuye a la acumulación de grasa abdominal (mayor riesgo de obesidad, diabetes y enfermedad cardiovascular) y promueve la inflamación crónica, verdadero asesino de la modernidad. 

 

Como puede apreciarlo el lector con esta breve aproximación al tema, la investigación reciente sobre la interacción bioquímica (lo cual incluye el intercambio de información genética) entre nuestras bacterias y nuestras células es algo que está revolucionando la comprensión de numerosas patologías y de nuestra salud. Una evidencia contundente de  esto la aporta el hecho (imposible en la naturaleza) de que mamíferos criados en un medio estéril se desarrollan atrofiados: su pared intestinal es anómala y su movimiento intestinal también, el corazón, el hígado y los pulmones presentan bajo peso, el metabolismo se muestra reducido, el sistema inmunológico permanece inmaduro, la temperatura corporal es baja y el trabajo del corazón también.   

Hoy podemos, sin temor a equivocarnos, afirmar que SON IMPOSIBLES LA VIDA Y LA SALUD HUMANAS SIN LA SIMBIOSIS EQUILIBRADA CON LAS BACTERIAS.



Con bacterias mutantes, mexicanos desarrollan plástico biodegradable

Los investigadores de la UNAM, han acelerado la producción de poliésteres, a base de bacterias, creando un plástico bio compatible, y no contaminante.

El plástico común, está hecho de poliésteres contaminantes, emanados de los hidrocarburos. Se ha encontrado que algunas bacterias, al consumir cierto tipo de azúcares, también generan esos poliésteres, pero biodegradables. En algunos países como Rusia, Brasil, Estados Unidos y China, ya se producen con ellos empaques, adhesivos, fibras y artículos desechables.

Como es usual, hay un gran enemigo para comercializar el nuevo plástico biodegradable: el mercado. Estos plásticos desarrollados con bacterias, aún son débiles para competir con los precios de los derivados del petróleo. Pero una incipiente noticia tiene el potencial de transformar el panorama.

Un grupo de científicos de la UNAM, la casa públlica de estudios más importante de México, están generando, que algunas bacterias mutantes (porque han intervenido sus condiciones ambientales, y genéticas) produzcan cantidades exageradas de poliésteres y, en consecuencia, que crecen y engorden, con el material biodegradable.

Lo anterior, se traduce en que si se persiste en la aceleraciónde poliésteres polihidroxialcanoatos (PHA), se podría competir con los precios de los plásticos derivados de hidrocarburos.

Los encargados del proyecto, Daniel Segura González y Guadalupe Espín Ocampo, pertenecen al Departamento de Microbiología Molecular del Instituto de Biotecnología (IBt). La bacteria que estudian es la Azotobacter vinelandii.

El proyecto tiene un potencial económico plausible, y evidentemente, presenta una posibilidad  para proteger el ambiente en el mediano plazo, pues, al potenciar la producción de este plástico, también disminuirían sus precios.

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