Bacterias capaces de nutrirse de la electricidad

De la misma manera que las plantas con clorofila utilizan la fotosíntesis para convertir la energía de la luz en los azúcares necesarios para su subsistencia y crecimiento, otros organismos, como los animales, obtienen energía para la fabricación de nutrientes tomando electrones de sustancias en sus entornos, un proceso llamado quimiosíntesis. A los organismos que obtienen su energía de esta forma se les llama quimiótrofos, y aquellos que consiguen sus electrones a través de la oxidación de sustancias inorgánicas se llaman quimiolitoautótrofos. Los fotótrofos y quimiótrofos constituyen dos ecosistemas interconectados.

Unos investigadores han demostrado que la bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans puede tomar los electrones necesarios para su crecimiento directamente del electrodo de una fuente de electricidad, cuando no dispone de hierro (su ya conocida fuente de energía). El estudio muestra que la A. ferrooxidans puede utilizar la toma directa de electrones de un electrodo para alimentar la misma vía metabólica que se activa por la oxidación de iones de hierro difusibles.

El hallazgo lo han hecho unos científicos del Instituto RIKEN y la Universidad de Tokio, ambas entidades en Japón.

Por tanto, tal vez se pueda hablar de un tercer tipo de ecosistema, al cual el equipo de Ryuhei Nakamura se refiere llamándolo “electroecosistema” porque la actividad microbiana es sostenida principalmente por una corriente eléctrica continua.

Recientemente, su equipo ha descubierto corrientes geoeléctricas a través de las paredes de chimeneas formadas por fumarolas hidrotermales negras, lo que sugiere que algunos microbios de las profundidades marinas podrían actuar como electrolitoautótrofos, organismos que pueden usar el potencial eléctrico, es decir, que simplemente absorben electrones como fuente de energía en vez de luz o de sustancias inorgánicas del entorno.

La A. ferrooxidans. (Foto: RIKEN)

Dado que el acceso a los microbios de este ambiente no es sencillo, y ante la necesidad de verificar la hipótesis de que la capacidad de cambiar entre la extracción de energía de sustancias inorgánicas y la extracción de energía de la electricidad, no es algo único en el mundo microbiano, el equipo experimentó con la A. ferrooxidans, una bacteria quimiolitoautótrofa conocida por su oxidación de iones de hierro.

El equipo cultivó la A. ferrooxidans en un entorno sin iones de hierro y suministró un electrodo, dióxido de carbono como fuente de carbono, y oxígeno como aceptor de electrones. Nakamura y sus colegas hallaron que estas condiciones creaban una corriente que se originaba en el electrodo, y cuya fuerza dependía de cuántas células se aferraban al electrodo. Matar las células con luz ultravioleta interrumpía de inmediato la corriente.

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