Científicos portugueses descubren péptidos de cianobacterias marinas como alternativa eficaz y no tóxica a los biocidas en la industria naval, mejorando el control de la bioincrustación.
Un equipo de científicos del CIIMAR – Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental, junto con la Universidad de Lisboa y la U.Porto, ha desarrollado un innovador enfoque anti-incrustante basado en péptidos naturales producidos por cianobactérias marinas. Este estudio, publicado en la revista científica Engineered coatings containing cyclic peptides from cyanobacteria delay the development of a stable macrofouling community, demuestra que estos péptidos pueden reemplazar los biocidas tóxicos que actualmente dominan el mercado de pinturas anti-incrustantes utilizadas en la industria naval.
Joana Almeida, investigadora del grupo de Interfaces Oceânicas Bioinspiradas del CIIMAR y líder del estudio, señala que “la principal innovación radica en el uso de péptidos naturales que afectan selectivamente los procesos iniciales de colonización biológica, sin perjudicar a organismos no objetivo ni a la biodiversidad marina”.
Este avance resulta en un producto capaz de “controlar eficazmente la bioincrustación marina sin necesidad de liberar continuamente biocidas tóxicos, lo que abre la puerta a una nueva generación de recubrimientos anti-incrustantes ambientalmente responsables”.
La bioincrustación marina, conocida como biofouling, es un fenómeno natural que ocurre cuando superficies sumergidas como cascos de barcos y estructuras portuarias son colonizadas por bacterias, algas e invertebrados. Este proceso representa uno de los mayores desafíos operativos y económicos para las industrias marinas, especialmente para la industria naval, ya que incrementa los costos de mantenimiento y el consumo de combustible.
Actualmente, la respuesta más común a este problema es el uso de pinturas que liberan continuamente biocidas tóxicos (como cobre y otros compuestos metálicos) para prevenir la incrustación. A pesar de su eficacia, estas soluciones generan un alto costo ambiental al provocar contaminación marina y pérdida de biodiversidad. Algunos biocidas, como el tributilestanho (TBT), han sido prohibidos por la Unión Europea debido a su impacto negativo.
Almeida destaca que “la transición hacia soluciones anti-incrustantes no tóxicas es inevitable ante el marco regulatorio europeo”. El estudio publicado en Trends in Biotechnology presenta una solución innovadora basada en recursos naturales que aborda todos estos desafíos: “esta transición no solo es posible, sino también tecnológicamente viable”, añade.
A través de experimentos realizados, se ha comprobado que los recubrimientos funcionalizados con péptidos bioactivos producidos por una cepa específica de cianobacteria son particularmente eficaces para interferir en la formación de biofilmes y inhibir la fijación larval en condiciones reales del medio marino. Esto es crucial para controlar la bioincrustación.
Estos compuestos actúan modulando señales químicas naturales que regulan la adhesión de microorganismos, reduciendo así el asentamiento subsecuente de macroalgas e invertebrados sin recurrir a toxicidad química. Se trata de una estrategia ecológica inspirada en mecanismos existentes en el océano.
Según Joana Almeida, “el control sobre las fases iniciales de bioincrustación es fundamental para evitar el desarrollo de especies problemáticas. Nuestros resultados demuestran que es posible lograr este control utilizando mecanismos naturales sin liberar compuestos nocivos al medio ambiente”. Además, se ha evidenciado que estos péptidos tienen un rendimiento comparable e incluso superior al biocida comercial Econea®.
Respecto al potencial práctico del estudio, Almeida explica que “hemos ido más allá de la investigación fundamental. Hemos demostrado cómo incorporar funcionalmente los compuestos en recubrimientos y validado prototipos bajo condiciones marinas reales”. Este avance representa un claro progreso hacia aplicaciones industriales futuras.
La tecnología ya se encuentra en una fase preindustrial prometedora. Los próximos pasos incluyen demostrar su eficacia a largo plazo en diversos entornos marinos y optimizar los procesos productivos para alcanzar una escala industrial competitiva.
Los hallazgos abren nuevas perspectivas para el desarrollo tecnológico inspirado en la naturaleza, alineándose con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) propuestos por las Naciones Unidas y contribuyendo a un futuro con océanos más limpios y sostenibles.