Corynebacterium glutamicum: un campeón oculto

Microbio del año 2025

30.12.2024
Urska Repnik, CAU Kiel, CC BY 4.0

Corynebacterium glutamicum al microscopio electrónico de barrido. Los bastoncillos no son completamente uniformes, por lo que tienen forma de porra (griego coryne). La división celular "brusca" da lugar a estructuras desplegadas en forma de V.

El Corynebacterium glutamicum, con forma de garrote, es el microbio del año 2025. Esta bacteria produce aminoácidos que llenarían un tren de mercancías que atravesara Alemania. La Corynebacterium glutamicum se considera un "campeón oculto" entre las bacterias, un desconocido líder del mercado mundial: La bacteria produce cada año 3,5 millones de toneladas del agente aromatizante glutamato sódico, así como muchos otros aminoácidos y proteínas para alimentos y piensos. La Asociación de Microbiología General y Aplicada (VAAM) distingue a la Corynebacterium glutamicum como Microbio del Año de gran importancia industrial.

El sabor salado, llamado "umami", fue el desencadenante del aislamiento del Corynebacterium glutamicum: en 1956, dos investigadores japoneses buscaban específicamente bacterias que produjeran ese sabor. Al igual que los sabores dulce, ácido, salado y amargo, existen células sensoriales especiales en la lengua para el umami. El glutamato sódico desencadena este sabor salado y se encuentra de forma natural en los tomates maduros, el queso parmesano y el jamón, por ejemplo. Se utiliza como condimento, sobre todo en la cocina asiática y en productos precocinados.

Cuando se descubrió que la bacteria Corynebacterium glutamicum secretaba glutamato de forma natural, se inició la producción industrial de glutamato sódico a partir de microorganismos. En la actualidad, la bacteria produce más de 3,5 millones de toneladas al año en todo el mundo, el equivalente a un tren de mercancías con 50.000 vagones y una longitud de más de 850 kilómetros.

Institutos científicos y empresas de Alemania llevan unos 40 años investigando este fascinante Microbio del Año. Utilizan métodos específicos de ingeniería genética y nuevos enfoques de biología sintética para producir con este microbio una amplia gama de productos, además de aminoácidos. Entre ellos figuran sustancias naturales beneficiosas para la salud, antioxidantes y péptidos antimicrobianos.

Para evitar el desperdicio de alimentos valiosos como base para la producción de aminoácidos, los investigadores modificaron la Corynebacterium glutamicum para que pudiera utilizar alternativamente residuos de la producción de biodiésel o desechos vegetales, como la piel de naranja. Esto reduce nuestra dependencia de los combustibles fósiles y permite un ciclo bioeconómico a partir de recursos renovables. La investigación intensiva sobre las corinebacterias sienta las bases para otras aplicaciones apasionantes.

Las corinebacterias deben su nombre a su forma de garrote, coryne en griego. Esto se debe al crecimiento desigual de las paredes celulares en ambos extremos de la bacteria: Durante el crecimiento, el nuevo material de la pared celular se incorpora inicialmente de forma preferente en un extremo de la célula. Además, una envoltura celular multicapa, muy estable e hidrófuga, protege a la bacteria de sustancias nocivas. La envoltura celular especial también conduce a una división inusual: las células hijas se abren por un lado, creando una característica forma de V.

La Corynebacterium glutamicum, que vive de forma natural en el suelo, no sólo es robusta y productiva, sino también completamente inofensiva para el ser humano. Muchas otras especies de Corynebacterium que viven en nuestra piel, por ejemplo, también son inofensivas, si no beneficiosas para nuestro microbioma. Sin embargo, algunos parientes son bastante diferentes: La Corynebacterium diphtheriae mató a unos 50.000 niños en Alemania cada año hasta finales del siglo XIX. Otras especies de Corynebacterium que se encuentran en los animales también poseen toxinas, con el riesgo de transmitir enfermedades peligrosas a los humanos. Las corinebacterias también están emparentadas con el Mycobacterium tuberculosis, causante de la tuberculosis pulmonar, que mata cada año a 1,5 millones de personas en todo el mundo. Las similitudes, por ejemplo en la estructura de la pared celular, pueden servir para identificar dianas para nuevos fármacos con la ayuda del Microbio del Año. El Corynebacterium glutamicum cubre así todo el espectro, desde diminuto objeto de investigación hasta productor industrial a escala de millones de toneladas.

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