Esquiar entre bacterias

Esquiar entre bacterias

A pesar de las pocas nevadas vividas algunos años, las estaciones de esquí no suelen tener problemas para mantener sus pistas blancas toda la temporada.

Parte de este mérito lo tienen unos peculiares bacterias patógenas de plantas. Desde su invención en los años 50 y la primera implementación en España en 1985 en la estación de la Molina (Girona), los cañones de nieve artificial se han convertido en un instrumento indispensable para cualquier estación de esquí que no quiera dejar su rentabilidad en las manos de las precipitaciones naturales. El funcionamiento es sencillo, se mezcla agua y aire a presión para expulsar sobre las pistas incontables gotas que formarán la nieve debido a las bajas temperaturas. Lo que quizás no sabes es que algunas estaciones no se encuentran a temperaturas suficientemente bajas y utilizan aditivos para facilitar que el agua se vuelva nieve más fácilmente. Es importante saber que el agua difícilmente se congela por sí misma, pues necesita un punto de partida para formar el hielo:

Partículas como simple polvo pueden servir para iniciar la formación del hielo (nucleación). Agua pura (líquida) Agua con partículas (solidificada). Si el agua no tiene por dónde empezar a nuclear, puede mantenerse en estado líquido a temperaturas muy inferiores a cero (superenfriamiento).
Diferencia entre punto de congelación y nucleación de agua pura y agua con partículas.

 

Es aquí donde entran en juego nuestros queridos fito-patógenos! En la superficie de las hojas hay una gran cantidad de microorganismos que sobreviven a base de las secreciones que la planta libera por los estomas (orificios que permiten a la planta intercambiar gases). Si bien algunas bacterias interaccionan con la planta para estimular tales secreciones, otros optan por entrar en la planta utilizando la fuerza bruta y provocan heridas al tejido gracias a la acción del hielo. Generalmente se denomina estas bacterias como nucleadoras de hielo activas o Ina+ y la primera especie descrita fue Pseudomonas syringae.

Para entender cómo actúan estas bacterias hay que saber que los tejidos de las plantas contienen solutos que les permiten rebajar el punto de congelación fácilmente hasta -5 ºC. De hecho, algunas de las plantas mejor adaptadas al frío como la Brecina (Calluna vulgaris) son capaces de aguantar hasta los -20 ºC. Desafortunadamente para las plantas, estas adaptaciones no siempre les sirven contra patógenos como Pseudomonas syringae, capaces de catalizar eficientemente la formación del hielo a máximos de entre -7 y -2 ºC.

Se cree que las bacterias Ina + son los segundos mejores nucleadores de hielo, sólo por detrás del hielo mismo en contacto con agua. De hecho, es común encontrar bacterias nucleadoras de hielo en el núcleo de piedra, granizo, y copos de nieve.

Volviendo a las pistas de esquí, no es sensato liberar al ambiente un patógeno de estas características con la excusa de tener nieve toda la temporada. Por ello, se ha conseguido producir las proteínas Ina en cepas seguras de Escherichia coli y posteriormente sólo se utilizan las membranas de esta bacteria (fantasmas bacterianos) en la producción de nieve artificial.

Así pues, es muy posible que más de una vez hayas esquiado acompañad@ de millones de bacterias!

… o más bien, sus fantasmas …

 

Referencias:

3 comentarios

  1. Hola!! Estamos haciendo un proyecto para la universidad y quisieramos saber si esta proteina Ina + se reactiva de alguna manera después de que el hielo se descongela? Que es lo que hace que se descongele si como tal congela a temperaturas donde no hay punto de congelación?

    MUCHAS GRACIAS !!!

    1. Gracias por escribir Isabel,
      Es muy plausible que la proteína siga funcionando después de que el hielo de descongele, pues su función viene dada por su estructura física y no por un centro catalítico que induzca reacciones. Si no se ha desnaturalizado o degradado la proteína debido a condiciones extremas, no hay razón para que no diga funcionando.
      Para la segunda pregunta, no se trata de que haga descender de forma limpia la temperatura de congelación (como si se volviera otra substancia), sino que con su estructura proteica sirve de punto de nucleación para facilitar que el hielo se forme en mas frecuencia a temperaturas mas altas de las normales.

      Esperamos que os sea útil la respuesta, un abrazo!

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