Identificación de bacterias productoras de Polihidroxialcanoatos (PHAs) en suelos contaminados con desechos de fique

• Main Authors: Silvia Alexandra Sánchez Moreno, Mauricio Alejandro Marín Montoya, Amanda Lucía Mora Martínez
• Format: Article
• Language: Spanish
• Published: Universidad Nacional de Colombia 2012-08-01
• Series: Revista Colombiana de Biotecnología
• Subjects: 16S DNAr; Bacillus; biopolymer; Furcraea bedinghausii; PhaC
• Online Access: http://www.revistas.unal.edu.co/index.php/biotecnologia/article/view/37286

<p class="MsoNormal" style="margin-bottom: 0.0001pt; text-align: justify;"><strong><span style="font-size: 10.0pt; font-family: " lang="EN-US">Título en ingles: Identification of polyhydroxyalkanoate-producing bacteria in soils contaminated with fique wastes</span></strong></p> <p class="MsoNormal" style="margin-bottom: 0.0001pt; text-align: justify;"><strong><span style="font-size: 10.0pt; font-family: ">Resumen: </span></strong><span style="font-size: 10.0pt; font-family: ">Los Polihidroxialcanoatos (PHAs) son biopolímeros con características similares a los plásticos sintéticos, </span><span style="font-size: 10.0pt; font-family: ">pero rápidamente biodegradables dado su origen microbiano. En esta </span><span style="font-size: 10pt; font-family: 'Times New Roman', serif;">investigación se aislaron </span><span style="font-size: 10.0pt; font-family: ">248 colonias bacteriales de suelos contaminados con residuos del beneficio de fique en Guarne (Antioquia), evaluándose su capacidad como productoras de PHAs. Se realizaron tinciones con rojo y azul de Nilo y detección por PCR del gen <em>Pha</em>C. Las bacterias positivas a dichas pruebas, fueron identificadas utilizando análisis filogenético de secuencias de 16S del ADNr y pruebas bioquímicas. Finalmente, se evaluó, mediante cromatografía de gases </span><span style="font-size: 10.0pt; font-family: ">con detector selectivo de masas GC-MS/SIM,</span><span style="font-size: 10pt; font-family: 'Times New Roman', serif;"> la naturaleza química del biopolímero</span><span style="font-size: 10.0pt; font-family: ">, </span><span style="font-size: 10pt; font-family: 'Times New Roman', serif;">a partir de la biomasa generada en un ensayo de fermentación en</span><span style="font-size: 10.0pt; font-family: "> cultivo sumergido, con medio mínimo de sales </span><span style="font-size: 10.0pt; font-family: " lang="ES">suplementado con glucosa como fuente de carbono. </span><span style="font-size: 10pt; font-family: 'Times New Roman', serif;">Cuatro cepas de los morfotipos bacteriales encontrados, presentaron potencial para producir PHAs, de los cuales dos fueron identificados como miembros de la especie <em>Bacillus megaterium</em>, uno como <em>B. mycoides</em> y el otro como <em>Gordonia</em> sp. El gen <em>Pha</em>C se detectó en los dos aislamientos de <em>B. megaterium</em>. El análisis cromatográfico permitió detectar al Polihidroxibutirato (PHB) como el principal componente de los PHAs presentes en <em>B. megaterium</em>, cuantificándose entre </span><span style="font-size: 10.0pt; font-family: " lang="ES-TRAD">63.8 mg/g y 95.3 mg/g de PHB en los ensayos de fermentación. Las bacterias aisladas tienen potencial en la producción de PHAs a partir de residuos agroindustriales, incluyendo el jugo de fique, lo que </span><span style="font-size: 10pt; font-family: 'Times New Roman', serif;">contribuiría a la reducción de su condición contaminante.</span></p> <p class="MsoNormal" style="margin-bottom: 0.0001pt; text-align: justify;"><strong><span style="font-size: 10.0pt; font-family: " lang="EN-US">Palabras clave:</span></strong><span style="font-size: 10.0pt; font-family: " lang="EN-US"> ADNr 16S; <em>Bacillus; </em>biopolímeros; <em>Furcraea bedinghausii; </em><em>PhaC.</em></span></p> <p class="MsoNormal" style="margin-bottom: 0.0001pt; text-align: justify;"><strong><span style="font-size: 10.0pt; font-family: " lang="EN-US">Abstract: </span></strong><span style="font-size: 10.0pt; font-family: " lang="EN-US">Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are biodegradable biopolymers of bacterial origin with properties similar to conventional plastics. In this work, bacteria were isolated from soils contaminated with fique wastes in the municipality of Guarne (Antioquia) and their ability to produce PHAs was evaluated. Bacteria were stained with Nile blue and Nile red and the <em>Pha</em>C gene detected by PCR. Positive bacteria were identified by phylogenetic analysis of 16S rDNA and biochemical tests. The chemical nature of the biopolimers was determined by gas chromatography GC-MS/SIM using biomass produced in a submerged fermentation in a minimal media supplemented with glucose as sole carbon source. Four bacterial morphotypes identified as <em>Bacillus megaterium</em> (2), <em>B. mycoides</em> (1) and <em>Gordonia</em> sp. (1) showed potential to produce PHAs. However, the <em>Pha</em>C gene was detected in <em>B. megaterium</em>. Chromatographic analysis showed polyhydroxybutirate (PHB) to be the main component in the PHAs produced by <em>B. megaterium</em> with levels between 63.8 mg/g and 95.3 mg/g in the fermentation test. The isolated bacteria have potential to produce PHAs, generating added value to the Agro-industrial waste, as in the fique industry, and reducing its contamination impact. </span></p> <p class="MsoNormal" style="margin-bottom: 0.0001pt; text-align: justify;"><strong><span style="font-size: 10.0pt; font-family: " lang="EN-US">Key words:</span></strong><span style="font-size: 10.0pt; font-family: " lang="EN-US"> 16S DNAr; <em>Bacillus; </em>biopolymer; <em>Furcraea bedinghausii; </em><em>PhaC.</em></span></p>