Se estima que los vertidos de petróleo a los océanos es de unos 1.500 millones de litros al año a nivel mundial. Esto conduce a una contaminación ambiental significativa a nivel mundial, ya que el aceite contiene compuestos peligrosos como los hidrocarburos aromáticos policíclicos que pueden tener efectos tóxicos o mutagénicos en los organismos. Los derrames de petróleo, particularmente los catastróficos que liberan rápidamente grandes cantidades de petróleo en el océano, como los accidentes de petroleros o los accidentes en plataformas de perforación petrolera como Deepwater Horizon en 2010, son particularmente devastadores.

En estos derrames de petróleo, se utilizan habitualmente grandes cantidades de dispersantes químicos, que varían en millones de litros dependiendo de la cantidad de petróleo, para disolver las manchas de petróleo, evitar que el petróleo llegue a las costas y mejorar la dispersión del petróleo en el agua. Se espera que esto mejore la degradación de los aceites microbianos. Esto se debe a que los microorganismos especiales que prevalecen en la naturaleza pueden alimentarse de los componentes del petróleo crudo y descomponerlos en sustancias inofensivas. Esta habilidad especial de los microbios limpia naturalmente las áreas contaminadas con aceite.

«En un estudio de EE. UU. publicado en 2015, demostramos, contrariamente a las expectativas, que los dispersantes químicos en las aguas profundas del Golfo de México pueden retrasar la descomposición de los aceites microbianos», dice la profesora Sarah Kleindienst, quien trabajó en la Universidad de Tübingen hasta 2022 y ahora trabaja en la Universidad de Stuttgart. La profesora Sarah Kleindienst confirma: «Desde entonces, el tema ha estado en el centro de discusiones polémicas, y todavía no hay una respuesta simple sobre cómo combatir el derrame de petróleo de manera más efectiva».

En la búsqueda de formas más respetuosas con el medio ambiente para hacer frente a los derrames de petróleo, los tensioactivos podrían ofrecer una alternativa prometedora a los dispersantes químicos. Los surfactantes son producidos por microorganismos y pueden aumentar la biodisponibilidad de los componentes del aceite. Esto puede promover la descomposición del aceite microbiano, que es fundamental para la purificación.

Experimentos con agua de mar del Mar del Norte

Un equipo de investigación internacional dirigido por la profesora de microbiología ambiental Sarah Kleindienst, con el profesor Andreas Kappler (Universidad de Tübingen) y la profesora de biogeoquímica Samantha Joy (Universidad de Georgia), comparó los efectos de los agentes bióticos y los dispersantes químicos. En el laboratorio de la Universidad de Tübingen, los investigadores simularon las condiciones de un derrame de petróleo. En su experimento, tomaron más de 100 litros de agua superficial del Mar del Norte cerca de la isla de Helgoland. El agua de mar se trató con un ramnolípido biodispersivo (ya sea Corexit 9500 o Slickgone NS), en presencia y ausencia de aceite. El equipo de investigación utilizó marcadores radiactivos para rastrear en detalle la degradación del aceite por parte de los microorganismos. «Nuestras investigaciones utilizando hidrocarburos marcados radiactivamente o un aminoácido radiactivo mostraron que las tasas más altas de oxidación de hidrocarburos microbianos y síntesis de proteínas ocurrieron en microorganismos oleosos tratados con ramnolípidos», dice el profesor Lu Lu, quien trabajó anteriormente en la Universidad de Tübingen y ahora trabaja en la Universidad Normal del Oeste de China.

El efecto sobre la composición de las comunidades microbianas también difirió significativamente entre los métodos que usaban surfactantes en comparación con los dispersantes químicos. «Este resultado indica que el uso de biosurfactantes puede estimular diferentes factores microbianos de degradación del petróleo, en términos de crecimiento y actividad, que a su vez pueden afectar el proceso de limpieza después de los derrames de petróleo», dice el profesor Lu Lu.

La profesora Sarah Kleindienst agrega: «Nuestros hallazgos indican que los surfactantes tienen un gran potencial para su uso en futuros derrames de petróleo en el Mar del Norte o en hábitats oceánicos ricos en nutrientes similares». “Continuar con nuestra visión para nuestro negocio es desarrollar productos basados ​​en bioagentes que ofrezcan métodos efectivos y respetuosos con el medio ambiente para combatir los derrames de petróleo”.