Álvaro García
La Bacillus subtilis es una bacteria grampositiva con forma de bastón que se encuentra en la tierra y en el tracto gastrointestinal de los rumiantes y los seres humanos. Desde que Christian Gottfried Ehrenberg la descubrió en 1835, ha sido objeto de numerosos estudios por su habilidad para formar endosporas resistentes y de protección que le permiten soportar condiciones ambientales extremas.
Esta bacteria también es conocida por sus propiedades probióticas, que equilibran la microbiota intestinal, refuerzan el sistema inmunitario y facilitan la digestión. A menudo se recomiendan los probióticos o microbios de alimentación directa que contienen Bacillus subtilis para prevenir y tratar trastornos gastrointestinales como el síndrome del intestino irritable o la enfermedad intestinal inflamatoria. Por otra parte, los estudios han demostrado que puede producir antibióticos como la bacitracina, que es eficaz contra varias bacterias patógenas. Asimismo, también son notables las aplicaciones industriales de la B. subtilis, ya que se utilizan en la producción de enzimas y productos bioquímicos, como la amilasa, la proteasa y la lipasa, fundamentales en diversas industrias, como la alimentaria, la de bebidas, la farmacéutica y la de detergentes. La capacidad de esta bacteria para segregar grandes cantidades de enzimas la ha convertido en un componente básico de los procesos biotecnológicos.
La bacteria Bacillus subtilis y el medio ambiente
Uno de los beneficios más importantes de la Bacillus subtilis radica en el papel que desempeña en la agricultura, ya que mejora la salud de la tierra a través de varios métodos. Por ejemplo, al producir compuestos antimicrobianos, suprime los patógenos del suelo y favorece un entorno más sano para las raíces. Al ser una rizobacteria promotora del crecimiento vegetal, segrega fitohormonas que estimulan el crecimiento de las raíces y los brotes. Además, contribuye al ciclo de los nutrientes descomponiendo la materia orgánica y solubilizando el fosfato, lo que facilita el acceso de las plantas a estos compuestos. Gracias a la formación de biopelículas, mejora la estructura del suelo, lo que favorece la retención de agua y la ventilación. Además, fomenta la resistencia sistémica de las plantas, reforzando sus defensas contra diversos patógenos. La B. subtilis también contribuye a la biorremediación, degradando los contaminantes del suelo, reduciendo la necesidad de insumos químicos. Este planteamiento ecológico para el control de plagas y la mejora del suelo reduce la necesidad de utilizar fertilizantes y pesticidas químicos, lo que hace que la agricultura sea más sostenible.
Según estudios recientes, este microorganismo también podría tener efectos beneficiosos en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero si se administra directamente en la alimentación del ganado. En un estudio realizado por la Facultad de ciencias animales de la Universidad de Florida (Sarmikasoglou et al. 2024) se analizó cómo influía la administración de suplementos de Bacillus subtilis en la fermentación ruminal de las vacas. Para ello, los investigadores utilizaron líquido ruminal de vacas Holstein en mitad de la lactación alimentadas con una ración total mezclada (TMR, por sus siglas en inglés). Para determinar las características de la fermentación ruminal, se recogieron muestras de líquido ruminal tres horas después del consumo de alimento de la mañana y se analizó el pH, el lactato, los ácidos grasos volátiles (AGV), el nitrógeno amoniacal (NH3-N) y la producción total de gas. Para el estudio se emplearon tres inóculos: uno de control de celulosa microcristalina, otro tratamiento de 10.000 millones de B. subtilis + celulosa microcristalina y otro tratamiento de 60.000 millones de B. subtilis + celulosa microcristalina, que se probaron en dietas destinadas a vacas en lactación temprana, lactación media y vacas secas.
Según los resultados obtenidos, a lo largo del tiempo, la presencia de Bacillus subtilis afectó significativamente al pH ruminal, a la concentración de NH3-N, a la del lactato y a la de los AGV totales. En comparación con las dietas enriquecidas con B. subtilis, las dietas suplementadas con celulosa microcristalina (MCC) mostraron un pH más elevado y concentraciones más bajas de NH3-N y lactato.
La suplementación con Bacillus subtilis influyó en las proporciones de varios AGV, lo cual indica su compleja repercusión en la fermentación ruminal. Tanto el inóculo como la dieta influyeron significativamente en las proporciones molares de isovalerato y caproato, con proporciones molares más elevadas a medida que aumentaba la inclusión de B. subtilis. El caproato, también conocido como hexanoato, es un ácido graso de cadena corta (AGCC) de seis carbonos, que se produce durante la fermentación de las fibras alimentarias por parte de los microorganismos del tracto gastrointestinal. Los resultados sobre la producción de AGV concuerdan con investigaciones anteriores, en las que se observaron cambios en las concentraciones de acetato, butirato, valerato e isovalerato tras la suplementación con B. subtilis. Además, este tipo de suplementación redujo significativamente la producción de metano total en determinados tipos de dieta, lo cual sugiere la existencia de un potencial antimetanogénico, que posiblemente se deba al estimulo de la producción de propionato.
El Bacillus subtilis es una bacteria versátil que ofrece un amplio espectro de beneficios en varios ámbitos. Al margen del mundo animal, contribuye a la mejora de la tierra, fomentando la fertilidad, suprimiendo los patógenos y ayudando a la descomposición de la materia inorgánica. Esta estrategia ecológica reduce la dependencia a los insumos químicos y ofrece una vía sostenible para mejorar el rendimiento y la calidad de los cultivos. Si se utiliza como un microbiano para la alimentación directa, favorece una digestión óptima, la absorción de nutrientes y la función inmunitaria al favorecer la salud de la microbiota intestinal. La mejora enzimática, que incluye amilasa, proteasa y lipasa, favorece la digestibilidad de los nutrientes y la salud intestinal en general. Además, la B. subtilis tiene propiedades antimicrobianas que inhiben los patógenos nocivos y mejoran las defensas intestinales frente a las infecciones. Tal y como demuestran los resultados de las últimas investigaciones, también tiene la capacidad de reducir la producción de metano en los rumiantes, lo que subraya su posible contribución a la mitigación de las emisiones ganaderas de gases de efecto invernadero.
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