Se publica el estudio sobre las comunidades microbianas de la Cueva de El Castillo

El pasado 19 de abril apareció publicado en acceso abierto en la revista suiza Applied Biosciences el artículo «Early detection of phototrophic biofilms in the Polychrome Panel, El Castillo Cave, Spain», firmado por Valme Jurado, José Luís González Pimentel, Ángel Fernández Cortés, Tamara Martín Pozas, Roberto Ontañón, Eduardo Palacio, Bernardo hermosín, Sergio Sánchez Moral y Cesáreo Sáiz Jiménez.

El trabajo recoge las conclusiones del informe del contrato de apoyo tecnológico llevado a cabo a petición del gobierno de Cantabria del que dimos cuenta hace unos meses, y que estuvo motivado por la detección de la presencia de colonias de microorganismos fotosintéticos en las proximidades del Panel de Polícromos de la cueva cántabra de El Castillo.

El papel de la microbiota subterránea en el ciclo del carbono y el efecto invernadero

Investigadores del grupo de investigación del IRNAS Microbiología Ambiental y Patrimonio Cultural acaban de publicar en Science of the Total Environment, junto a investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales y las universidades de Amberes, Almería y Alicante, el trabajo titulado «Role of subterranean microbiota in the carbon cycle and greenhouse gas dynamics», en el que se presenta una investigación pionera sobre el papel de la microbiota presente en cuevas en el ciclo global del carbono.

El estudio muestra que los sedimentos de las cuevas promueven contínuamente el consumo de metano de la atmósfera de la cueva, eliminandolo de la misma entre un 65 y un 90%, y que este consumo de metano se debe fundamentalmente a bacterias metanotróficas de las familias Methylomonaceae, Methylomirabilaceae y Methylacidiphilaceae.

Este trabajo confirma por primera vez la existencia de relaciones de dependencia mutua o sintrófica entre el género bacteriano Crossiella y bacterias nitrificantes. Estas relaciones implican el consumo del nitrógeno inorgánico presente en la superficie de los sedimentos, así como inducen la formación de depósitos minerales que fijan el CO2 e intensifican las tasas de oxidación del metano.

Una nueva monografía sobre biodeterioro del Patrimonio Cultural

A mediados del pasado mes de febrero, la editorial suiza MDPI (Multidisciplinary Digital Publishing Institute) publicó en papel la monografía “Microbial Communities in Cutural Heritage and Their Control” (ISBN: 978-3-0365-3050-5), editada por las doctoras Filomena de Leo (Università degli Studi di Messina) y Valme Jurado , miembro del Grupo de Investigación “Microbioología Ambiental y Patrimonio Cutural” del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla.

Portada de la nueva monografía sobre biodeterioro de bienes del Patrimonio Cultural

El volumen recoge 14 contribuciones publicadas originalmente como número especial de la revista Applied Sciences (ISSN: 2076-3417) en las que se detallan diferentes casos de colonización microbiana sobre bienes del Patrimonio Cultural elaborados en una gran variedad de materiales, que van desde distintos tipos de roca a maderas o pinturas de caballete.

Cuatro de los capítulos de esta monografía se dedican a la identificación de microorganismos envueltos en procesos de biodeterioro; otros siete capítulos inciden en el uso de «métodos verdes», de los cuales tres investigan la actividad biocida de productos naturales obtenidos de plantas, y los otros se dedican, respectivamente, a la actividad biocida de barnices combinados con otros productos, a la aplicación de un procedimiento de biolimpieza en granitos, a las potencialidades del control biológico de biofilms fototróficos en cuevas y a la revisión de los métodos antimicrobianos más inovadores, entre los que las nano- y bio-tecnologías juegan un papel importante. Por último, dos capítulos más se dedican a la descripción de métodos para el estudio del biodeterioro.

El libro puede descargarse gratuitamente aquí

La estela diademada de Cañaveral de León: un trabajo multidisciplinar para estudiar y contextualizar una estela de la Edad del Bronce

La revista Journal of Archaeological Science: Reports publica en acceso abierto el trabajo The Cañaveral de León stela (Huelva, Spain). A monumental sculpture in a landscape of settlements and pathways, en el que especialistas de distintas universidades europeas (Universidad de Sevilla, Universidad de Huelva, Universidad de Durham y Universidad de Gotemburgo), dos centros del CSIC (Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla y Centro Oceanográfico de Canarias) y el Museo de Huelva afrontan el estudio de una estela pétrea aparecida casualmente el pasado año 2018 en el término municipal de Cañaveral de León (Huelva, España).

Entre los estudios más innovadores que se han llevado a cabo están los relacionados con la aplicación de diversas técnicas de análisis digital de imágenes para obtener información relativa a la cadena operativa y a la biografía de la pieza, parte en la que ha colaborado especialmente el grupo de investigación del CSIC Microbiología Ambiental y Patrimonio Cultural.  

El estudio y contextualización en este trabajo de la estela de Cañaveral de León recientemente descubierta constituye una contribución significativa a la interpretación de la escultura de la prehistoria reciente de la Península Ibérica, que ha sido posible, entre otros, por el apoyo profesional de la Plataforma Temática Interdisciplinar Patrimonio Abierto: Investigación y sociedad (PTI-PAIS).

Estudio de comunidades microbianas en la Cueva de El Castillo

La Consejería de Universidades, Igualdad, Cultura y Deporte del Gobierno de Cantabria contrató un estudio de las comunidades microbianas responsables de las manchas verdes que cubrían el Panel de las Superposiciones o Panel de Polícromos en la Cueva de El Castillo , (Puente Viesgo, Cantabria) halladas durante las labores de restauración y limpieza realizadas en 2019. Fruto de ese contrato es el informe titulado «Cueva de El Castillo: Estudio de las comunidades microbianas responsables de las manchas verdes que cubren el área de la cueva denominada Panel de las Superposiciones o Panel de Polícromos» realizado por los miembros del grupo de Investigación.

Panel de las Superposiciones de la Cueva del El Castillo

El objetivo del contrato fue determinar las causas y eventuales efectos en las pinturas del Panel de las Superposiciones de la cueva mediante un estudio de las manchas de origen biológico, cuya presencia en las inmediaciones del bisonte rojo y en otras zonas cercanas, en ocasiones en contacto directo con zonas pintadas, implicaba un riesgo biológico que podría afectar a la conservación de las pinturas y al soporte pétreo de diferentes formas.

El trabajo llevado a cabo por el Grupo de Investigación «Microbiología Ambiental y Patrimonio Cultural» consistió en el muestreo, aislamiento, cultivo y extracción de ácidos nucleicos, la secuenciación y el estudio bioinformático de los datos.

El estudio de las muestras de biofilms fototróficos recogidos en el Panel de las Superposiciones y en el suelo adyacente a un foco de iluminación reveló una composición relativamente similar a la de otras cuevas en las mismas circunstancias. La iluminación del panel para su observación ha promovido el desarrollo de algas verdes (clorofitas), tanto en el panel como en el suelo. A juzgar por la composición tanto de procariotas (bacterias y arqueas) como de eucariotas (protozoos y hongos) el establecimiento de la comunidad fototrófica está en sus etapas iniciales y, como se deduce por la colonización y escasa diversidad de unas pocas algas en los dos nichos, no ha progresado mucho. No obstante, se proponen varias medidas para neutralizar el desarrollo de estas biopelículas fotosintéticas sin que la eliminación de los microorganismos fototróficos genere efectos indeseados como el desequilibrio de las comunidades microbianas que pudieran ser la causa de brotes de otros miembros de las comunidades, como sucedió en Lascaux hace unos años.

Bacterias en el aire de las cuevas turísticas

El número de octubre de 2021 de la revista Microbial Cell publica el trabajo Airborne bacteria in show caves from Southern Spain, firmado por Irene Dominguez-Moñino, Valme Jurado, Miguel Angel Rogerio-Candelera, Bernardo Hermosin y Cesareo Saiz-Jimenez, miembros todos del Grupo de Investigación.

El trabajo estudia durante un periodo de un año las bacterias del aire de tres cuevas turísticas andaluzas, con tres diferentes sistemas de gestión: la Cueva de Ardales (Ardales, Málaga), la Gruta de las Maravillas (Aracena, Huelva) y la Cueva del Tesoro (El Rincón de la Victoria, Málaga). Además de por sus formaciones geológicas, el interés de la cuevas de Ardales y El Tesoro, se incrementa por la presencia en estas dos cuevas de diferentes muestras de pintura rupestre prehistórica.

Gran Sala de la Cueva de Ardales

Las principales diferencias en la gestión de estas cuevas radican en la ausencia de luz y de biopelículas fototróficas en la Cueva de Ardales, el mantenimiento periódico y la baja proliferación de biopelículas fotosintéticas en la Gruta de las Maravillas, y la abundancia de estas biopelículas fototróficas en los espeleotemas y paredes de la Cueva del Tesoro.

Los resultados del estudio muestran que el aire de las cuevas tiene mayores concentraciones de bacterias que las localizaciones al aire libre, y que la diversidad de las mismas puede relacionarse más con la presencia o ausencia de biopelículas fototróficas que con el número de visitantes recibidos por cada cueva, por lo que son necesarias acciones proactivas como la utilización de sistemas de iluminación que inhiban el crecimiento de cianobacterias y algas de cara a garantizar la conservación de los bienes culturales y a mejorar desde el punto de vista sanitario la calidad del aire que se respira dentro de ellas.

Estudios para la restauración de la Cruz de la Inquisición, del Ayuntamiento de Sevilla

Miembros del grupo de investigación, en colaboración con el Museo Nacional de Ciencias Naturales y la Universidad de Alicante han llevado a cabo estudios sobre la Cruz de la Inquisición, ubicada en la Plaza de San Francisco, en el ángulo formado por el arquillo y la Sala Capitular Baja del Ayuntamiento de Sevilla, que había sido previamente objeto de vandalismo.

El estudio aportado a la empresa restauradora Samthiago España, Conservación y Restauración de Bienes Culturales, incide en la caracterización y análisis de los materiales de la Cruz, el análisis microbiológico y la identificación de los microorganismos que la habían colonizado.

Desde el punto de vista litológico, se trata de una caliza oolítica/peloidal de grano medio a grueso. Según las clasificaciones más empleadas de rocas carbonáticas se trataría de: Oopelsparita y Grainstone oolítico/peloidal.

La microscopía electrónica de barrido hace patente la existencia de silicatos (arcillas), hollín y minerales sulfatados (yeso, thenardita), además de halita, que parecen indicar una fuerte afectación por contaminación ambiental procedente de los tubos de escapes de vehículos. Los efectos de esta contaminación han sido descritos anteriormente en la piedra de la Catedral de Sevilla, próxima al Ayuntamiento.

En algunas zonas de la parte superficial de las muestras se observa también un profundo deterioro causado por la colonización biológica. La superficie de la piedra muestra abundantes perforaciones (pitting) y acanaladuras producidas por la acción de estructuras biológicas, cuando se observó con el microscopio electrónico.

El estudio microbiológico de las distintas muestras tomadas mostró la existencia de complejas comunidades microbianas en las que cobraban gran importancia las especies fototróficas, como cianobacterias, algas verdes, e incluso algún musgo, si bien no dejaba de haber un componente bacteriano de cierta importancia. Entre las algas se detectaban las especies Prasiola crispa, Gloeotilopsis sterilis o Planctonema lauterborni. Las cianobacterias estaban representadas por Pleurocapsa cf. concharum y Chroococcidiopsis sp. y entre las bacterias se encontraron Kribbella qitaiheensis, Arthrobacter agilis, Rubellimicrobium roseum, Truepera radiovictrix, Geodermatophilus daqingensis, Modestobacter sp., Conexibacter woesei, Rubellimicrobium roseum o Geodermatophilus siccatus.

Conociendo las comunidades microbianas que deterioran las pinturas murales del Salon de Reinos

El pasado 23 de Septiembre apareció en el volumen 11 de la revista suiza Applied Sciences el trabajo titulado Biodeterioration of Salón de Reinos, Museo Nacional del Prado, Madrid, Spain, que da cuenta de la identificación de las comunidades microbianas que intervienen en los procesos de biodeterioro de las pinturas murales del siglo XVII que cubren los techos del Salón de Reinos, uno de los pocos restos que permanecen del antiguo Palacio del Buen Retiro, y que hasta 2005 se dedicó a Museo del Ejército.

El trabajo, fruto de la colaboración con la empresa madrileña Ágora Restauraciones de Arte, S.L., ha permitido el aislamiento de diez cepas bacterianas y catorce fúngicas de las zonas deterioradas de las pinturas murales, que mostraban manchas negras atribuibles principalmente al componente fúngico de estas comunidades microbianas.

La investigación ha sido de gran interés para la eliminación de las manchas fúngicas con seguridad, la elección del tratamiento biocida empleado y la consolidación de las pinturas murales.

Paracoccus onubensis, una especie de alfaproteobacterias nueva para la ciencia

El pasado 13 de Agosto apareció en el volumen 71 de la revista International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, de la Microbiology Society, el trabajo Paracoccus onubensis sp. nov., a novel alphaproteobacterium isolated from the wall of a show cave, firmado por Sara Gutierrez-Patricio, Jose L. Gonzalez-Pimentel, Ana Zelia Miller, Bernardo Hermosin, Cesareo Saiz-Jimenez y Valme Jurado. En él se describe la nueva especie que se ha denominado Paracoccus onubensis, que se aisló de un biofilm blanco de la Gruta de las Maravillas. La secuencia del genoma de esta especie ha sido depositada en la base de datos GenBank/EMBL/DDBJ y puede consultarse con el número de acceso QZCG00000000. La publicación se ha hecho en acceso abierto, lo que garantiza el pleno acceso de la comunidad científica a los resultados de la investigación y asegura una amplia difusión del descubrimiento científico.

Muestreo en las paredes de la Gruta de las Maravillas

El estudio de esta bacteria se ha realizado bajo el paraguas del Proyecto 0483_PROBIOMA_5_E, cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional en el marco del programa Interreg V A España-Portugal (POCTEP) 2014-2020, que tiene como uno de sus objetivos la búsqueda de substancias bioactivas producidas por microorganismos aislados en ambientes subterráneos.