Prospección en ambientes subterráneos de compuestos bioactivos microbianos con uso potencial para la medicina, agricultura y medio ambiente
Resumo/ Principais Objetivos
El objetivo se basa en el trinomio Problema-Oportunidad-Solución. El problema es la gran falta de nuevos antibióticos para combatir la creciente amenaza de la resistencia a los antimicrobianos, así como para los patógenos emergentes en agricultura. La oportunidad es potenciar la investigación, innovación y cooperación en la euroregión A3.
La solución es combatir la creciente amenaza de la resistencia a antimicrobianos en medicina y agricultura y aportar soluciones de biorremediación para el ambiente. El proyecto tiene un doble enfoque: exploración de la producción de compuestos bioactivos de microorganismos aislados de minas y cuevas, y puesta en valor de una parte del ignorado patrimonio arqueológico industrial de las zonas estudiadas.
Mientras que la industria farmacéutica tradicionalmente ha buscado microorganismos productores de compuestos bioactivos en el suelo y en el mar, los ambientes subterráneos como las cuevas y las minas han sido olvidados.
Algunos artículos y capítulos de libros recientes publicados por el grupo de investigación del IRNAS apuntaban a la necesidad de investigar las cuevascomo posibles fuentes de bacterias productoras de antibióticos. El incluir las minas es un paso más adelante, en una investigación innovadora, ya que en ningún caso o publicación se ha comentado la posibilidad de considerar el microbioma de las minas como fuente microorganismos de interés industrial en las aplicaciones descritas en los objetivos.
Las características de la zona de la Faja Pirítica Ibérica (FPI) con las minas de pirita, manganeso, etc. configuran un nuevo escenario donde losmicroorganismos están sometidos a stress y a la necesidad de desarrollar un sistema metabólico capaz de hacer frente a la oligotrofia (carencia de nutrientes orgánicos) y la expresión de genes productores de compuestos bioactivos frente a otros organismos competidores por los escasos nutrientes disponibles en el ambiente, por lo que consideramos de gran interés la exploración de estos nichos subterráneos para nuevos microorganismos.
La metodología innovadora, con la aplicación de la biotecnología y la biología molecular con el estudio del genoma completo y la transcriptómica da un valor añadido a este proyecto y permite ser optimista en la consecución de resultados.
Descrição/ Atividades do Projeto
1 Trabajo de campo en minas y cuevas y prospección de bacterias de cuevas en la colección del IRNAS
2 Cultivo, aislamiento y conservación de microorganismos de minas y cuevas productores de compuestos bioactivos.
3 Búsqueda de compuestos bioactivos con potencial inhibitorio frente a bacterias y hongos patógenos en medicina y agricultura
4 Estrategias de promoción en las áreas de influencia de las minas y cuevas: itinerarios de ecoturismo y arqueología industrial.
5 Gestión y Coordinación
6 Comunicación
Prospección en ambientes subterráneos de compuestos bioactivos microbianos con uso potencial para la medicina, agricultura y medio ambiente
El proyecto proporcionará resultados en varios campos de la ciencia: conocimiento de las minas abandonadas y activas, y cuevas del Alentejo, Algarve y Andalucía Oriental. Aislamiento de bacterias y hongos que podrán ser descritos como nuevas especies para la ciencia, lo que incrementa la biodiversidad del planeta.
Investigación del potencial de los microorganismos aislados para la producción de compuestos bioactivos de interés para la medicina, agricultura y medio ambiente incluyendo prototipos de bioremediación para el tratamiento de aguas ácidas de drenaje de minas.
Puesta en valor de parte del patrimonio arqueológico industrial de las zonas mineras, aún no explotadas turísticamente, como motor económico de desarrollo de zonas deprimidas.
Entre los entregables previstos: 50 cepas de microorganismos productoras de compuestos bioactivos, 20 publicaciones científicas, dos patentes, dos prototipos de tratamiento de aguas ácidas de drenaje de minas y degradación de fármacos y diseño de un itineario de ecoturismo y arqueologia industrial para la cuenca minera de Riotinto.
El resultado principal del proyecto es la búsqueda, validación y presentación de nuevos compuestos bioactivos de interés para la medicina, agricultura y medio ambiente. Ello de por sí representa una innovación, por la solución a problemas existentes en la medicina (la aparición de bacterias resistentes a los antibióticos usualmente empleados), en la agricultura (posibilidad de encontrar compuestos bioactivos eficaces frente a bacterias Gram negativas como la Xilella fastidiosa) o el medio ambiente (necesidad de microorganismos capaces de degradar y mineralizar contaminantes orgánicos e inorgánicos, como los fármacos y las aguas ácidas del drenaje de minas).