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¿Y si pudiéramos comer la luz del mar?

Hola concienzud@s,

Con este título tan sorprendente os quiero hablar del trabajo del chef Ángel León que tras 5 años de colaboración con el Campus de Excelencia Internacional del Mar CEI.MAR ha conseguido integrar la bioluminiscencia en la cocina.

La bioluminiscencia es un fenómeno que se da en ciertos organismos que son capaces de transformar la energía química en energía lumínica.

Una enzima, la luciferasa, cataliza la oxidación de un sustrato de proteína, la luciferina, que emite luz.

Ángel León utiliza una larva de cangrejo originario de Cádiz alimentado con un plancton bioluminiscente que se congela y posteriormente se liofiliza y cuando se pone en contacto con un líquido se produce la reacción química anteriormente descrita desprendiéndose luz.

 

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Os dejo con un vídeo de la presentación de este producto porque en este caso y más que nunca sobran las palabras…

 

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Imagen

Explosión de luz

La imagen animada que os enseñamos hoy muestra un pez cardenal que expulsa por la boca una explosión de luz. Y aunque lo primero que viene a la cabeza sea: “este pez tiene superpoderes”, se trata de un fenómeno muy común en la profundidad de los océanos y del que ya os hablamos en entradas anteriores, la bioluminiscencia.

En este caso, la luz no la origina el propio pez sino los pequeños crustáceos que componen su dieta, los ostracodos. Se piensa que algunas especies de este grupo de crustáceos producen unos químicos luminiscentes como mecanismo de defensa, aunque también podría ser para aparearse. En cualquiera de los dos casos, la ventaja de la bioluminiscencia en las profundidades del océano reside en su color azul, ya que tiene la longitud de onda dentro del espectro de la luz visible que viaja más lejos.

Esperamos que os haya gustado la imagen. ¡Buen fin de semana!

El lenguaje de las bacterias y la bioluminiscencia

Quórum sensing es el lenguaje de comunicación célula a célula que tienen las bacterias para coordinarse, formar biofilms, defenderse u organizar ataques. Este fenómeno es el responsable de que un conjunto de células independientes, bajo la secreción de señales, sean capaces de conocer la densidad de la población celular de su entorno y desarrollar así comportamientos coordinados.

El primer sistema biológico regulado por quorum sensing estudiado fue el de la bioluminiscencia. Las bacterias bioluminiscentes emiten luz sólo cuando existe alta densidad celular, se multiplican y adquieren una concentración celular suficiente como para activar los procesos de quorum sensing que desencadenarán la bioluminiscencia. El autoinductor producido por las bacterias, se acumula en el medio circundante durante la fase de crecimiento y cuando la población alcanza altos niveles de densidad, esta sustancia se acumula hasta alcanzar una concentración crítica, produciendo la activación específica de genes relacionados con luminiscencia.quorum

Un caso claro de quórum sensing y bioluminiscencia lo establecen la simbiosis de la bacteria Vibrio fischeri y el calamar Euprymna scalopes. Esta bacteria bioluminiscente se aloja en el interior de los órganos especializados luminosos del calamar situado junto a los sacos de tinta donde se multiplica y alcanza densidades muy altas, lo que induce la expresión de los genes de su luminiscencia. Este órgano presenta unas estructuras especializadas (apéndices ciliados) encargadas de establecer una selección de las bacterias que colonizarán al hospedador. Una vez establecidas, las bacterias adquieren por su parte, una fuente abundante de nutrientes y un nicho ecológico protegido, mientras que el hospedador adquiere la capacidad de emitir luz, lo que puede ser utilizado en la comunicación intraespecífica, la defensa frente a los depredadores o la atracción de presas.

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Otro caso de biolumuniscencia es la aparición de masas bioluminiscentes en zonas costeras denominado fenómeno “milky sea”. Este fenómeno ya aparece bien descrito en el famoso texto de Julio Verne, Veinte mil leguas de viaje submarino, publicado en 1870. Los datos indican que podría tratarse de afloramientos de la microalga Phaeocystis sp. en cuyo interior, asociadas al estado colonial, se encontrarían bacterias bioluminiscentes como V. harveyi o similares.

The Maldives tide turned electric blue

¿Pero qué otras funciones tiene la bioluminiscencia en el reino animal? Esta sirve a los animales también a modo de referencias sexuales y ayuda en el emparejamiento (el caso de las luciérnagas). En otras especies funcionan como camuflaje. Puede servir para atraer presas y para defenderse ante depredadores, de este modo es utilizada como un señuelo para atraer presas por varios peces de aguas profundas como el rape. Éstos poseen un apéndice colgante que se extiende desde la cabeza del pez, atrayendo a los animales pequeños a corta distancia del depredador. La bioluminiscencia puede actuar también a modo de distracción, este es el caso de ciertos calamares y pequeños crustáceos que utilizan suspensiones bacterianas de la misma forma en que algunos calamares hacen uso de su propia tinta. Una nube de material luminiscente es expulsado, con el propósito de distraer o repeler un posible depredador, mientras el animal escapa a un lugar seguro.

rape

Pero los animales marinos no son los únicos que han sabido explotar el proceso de bioluminiscencia, sino que se ha sabido aprovechar este potencial descubriéndose un gran número de aplicaciones analíticas, clínicas y biológicas. Hoy en día uno de los más importantes y serios problemas de contaminación ambiental, es la dispersión de agentes que pueden inducir enfermedades graves, incluyendo el cáncer. La detección de estos compuestos mutagénicos en muestras tomadas de hábitats naturales ha tomado por lo tanto especial interés. De este modo se pueden utilizar bacterias bioluminiscentes marinas o bién, células recombinantes en las cuales se han introducido los genes de bioluminiscencia. Estos sistemas se basan en cuantificar la disminución de la emisión de luz de una cepa de Vibrio fischeri, causada por el contaminante. El cambio en la intensidad de la luminiscencia es proporcional al efecto total de los contaminantes presentes en el medio. A partir de este sistema se han desarrollado múltiples biosensores celulares, que utilizan levaduras, células de mamífero o distintas especies bacterianas para determinar toda una gama de compuestos. Por otra parte, los genes de bioluminiscencia se han utilizado como reporteros en diversas construcciones diseñadas para una amplia gama de objetivos como inmunoensayos, detección de virus, control de procesos biotecnológicos, procesos de biorremediación, valoración de expresión de promotores etc.

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