Bajo la superficie del océano, los organismos marinos liberan constantemente moléculas invisibles. Algunas de las pistas químicas revelan qué criaturas están cerca, mientras que otras podrían usarse algún día como medicamentos.
Ahora, investigadores de ACS Central Science informan sobre un dispositivo de prueba de concepto que "huele" agua de mar, atrapando compuestos disueltos para análisis. El equipo demostró que el sistema podría concentrar fácilmente moléculas que están presentes en cuevas submarinas y es prometedor para el descubrimiento de fármacos en ecosistemas frágiles, incluidos los arrecifes de coral.
Una gota de agua de mar es como una cucharada de sopa diluida. Es un caldo complejo de moléculas disueltas de organismos que habitan en los océanos. Y para identificar qué hay en la mezcla, los científicos necesitan capturar y concentrar estas moléculas. Sin embargo, muchos entornos submarinos están amenazados, especialmente aquellos con compuestos únicos (y potencialmente bioactivos).
Por eso, Thierry Pérez, Charlotte Simmler y sus colegas querían desarrollar un instrumento submarino que capture y enriquezca los compuestos disueltos producidos por esponjas u otros organismos marinos sin dañar su fuente ni su ecosistema.
Los investigadores crearon un dispositivo impermeable que podría ser fácilmente manejado por un buceador submarino y que podría bombear agua de mar a través de discos, que tienen una sensación y un grosor similares a los de las almohadillas desmaquillantes. Estos discos adsorbieron las moléculas disueltas para su posterior análisis.
Probaron el instrumento, llamado In Situ Marine moleculE Logger o "I-SMEL", en cuevas del Mar Mediterráneo de 65 pies de profundidad que contenían una variedad de esponjas masivas. Después de tomar muestras del agua, los investigadores evaluaron los compuestos capturados con espectrometría de masas. Los compuestos tenían diversas composiciones elementales y muchos tenían estructuras moleculares desconocidas, lo que, según el equipo, los hace prometedores para el descubrimiento de nuevos productos naturales.
Varios metabolitos, incluidos los alcaloides bromados y los furanoterpenoides, capturados del agua de mar, estaban presentes en tres especies de esponjas que los investigadores habían examinado en detalle. Y en algunos casos, el sistema concentraba compuestos liberados por esponjas. Por ejemplo, la aeroplisinina-1 fue aproximadamente 20 veces más abundante en los extractos de agua de mar que en un extracto de esponja de cueva amarilla.
Los investigadores dicen que "I-SMEL" representa una forma no invasiva de capturar moléculas de interés para proporcionar información sobre la salud de un ecosistema o detectar moléculas novedosas para futuros esfuerzos de descubrimiento de fármacos. El siguiente paso, añaden, es adaptar el dispositivo para la filtración autónoma de agua de mar a largo plazo y el funcionamiento remoto en aguas más profundas.
Más información: Captura in situ y enriquecimiento en tiempo real de la diversidad química marina, ACS Central Science (2023). DOI:10.1021/acscentsci.3c00661
Información de la revista: Ciencia central de ACS
Proporcionado por la Sociedad Química Estadounidense
