Paenibacillus xylanivorans es el nombre que se le ha dado a una bacteria identificada recientemente y que fue obtenida a partir de una muestra de suelo realizada en 2012, en un bosque nativo prístino de la zona de Cerro Bayo, en la provincia de Neuquén, en la Patagonia Argentina.

Una de sus particularidades es que secreta un complejo sistema de enzimas, principalmente xilanasas y glucanasas, que degradan polisacáridos como el xilano, la celulosa y glucanos de enlaces mixtos, que está presentes en la biomasa residual de numerosos cultivos, incluidos aquellos destinados a la industria avícola y porcina como el trigo, la cebada, el maíz, la soya, el raps y el centeno.

Tal degradación “corta” a los polisacáridos, generando azúcares mucho más pequeños y fáciles de digerir y que, dependiendo de su composición, incluso podrían tener un efecto prebiótico en animales monogástricos (de un estómago), es decir, aumentaría el número de bacterias beneficiosas en el intestino del animal que lo consume.

Por ello, una hipótesis que ha surgido a partir del aislamiento y caracterización de esta bacteria es que su accionar facilitaría que tanto aves como cerdos aprovechen, de mejor manera, los nutrientes que estos alimentos pueden entregar, así como mejorar su inmunidad ante eventuales enfermedades.

Sin embargo, es importante destacar que es un trabajo en desarrollo y que la utilidad dependerá de las evaluaciones que se obtengan a futuro.

¿Una mano al bioetanol?

Otro de los posibles usos que podría tener Paenibacillus xylanivorans se relaciona con la generación de biocombustibles de segunda generación, particularmente bioetanol, el que se obtiene a partir de biomasa lignocelulósica —compuesta por polisacáridos de celulosa, hemicelulosa y lignina—.

Esta bacteria es capaz de “desarmar” a todos estos polisacáridos, mediante la interacción de una serie de enzimas: glucanasas, xilanasas, desramificantes del xilano y enzimas líticas de polisacáridos.

Tras este proceso se obtienen compuestos de glucosa y xilosa que, tras ser sometidos a un proceso de fermentación, se convierten en etanol, lo que implica que esta bacteria tiene un gran potencial para ser aplicado en procesos industriales de esta índole.

Los próximos pasos

Estos resultados abren una serie de puertas de cara al futuro ya que ayudan a demostrar que el suelo es una fuente rica en microorganismos celulolíticos, es decir, organismos capaces de degradar la celulosa mediante la secreción de una serie de enzimas.

Por ello, ahora se está trabajando en desarrollar y caracterizar una biblioteca de enzimas recombinantes, es decir, obtener enzimas puras para estudiarlas cada una por separado y en detalle, para conocer mejor las posibles interacciones que puedan surgir.

Esto se ha logrado gracias a que se ha obtenido toda la información genética de la bacteria y las enzimas que secreta, permitiendo clonar genes específicos, en este caso, los genes codificantes para obtener dichas enzimas por lo que el futuro se ve prometedor.

*El equipo que trabajó junto a Eleonora Campos en esta investigación estuvo compuesto por Silvina Ghio (investigadora), Ornella Ontañon (investigadora), Mercedes Garrido y Florencia Piccinni (Doctoranda), María Bradanini (estudiante) y Juliana Topalian (Iniciación al doctorado).

* Los principales colaboradores en esta investigación fueron Sonia Wirth (UBA), Daniel Grasso y Diego Sauka (INTA).