Estudio metabólico y molecular de cultivos bacterianos degradadores de hidrocarburos policíclicos aromáticos y resistentes a metales pesados

CECOTTI MARTINA; MORELLI IRMA S.; COPPOTELLI BIBIANA M.; MONRAS JUAN P.; PÉREZ-DONOSO JUAN M.

Buenos Aires

Congreso; XIII Congreso Argentino de Microbiología. II Congreso de Microbiología Agrícola y Ambiental.; 2013

Asociación Argentina de Microbiología

Los metales pesados y los hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH) son dos de los contaminantes más abundantes y potencialmente dañinos encontrados en la mayoría de los suelos contaminados. La biorremediación se ha convertido en la alternativa más segura, ecológica y viable para la restauración estos sitios. Sin embargo la co-contaminación con PAH y metales pesados conlleva dificultades debido a la potencial toxicidad del metal, limitando la supervivencia solo a los microorganismos que toleren ambos contaminantes. Es por esto que el estudio de cepas degradadoras de PAH y resistentes a metales pesados promete proporcionar herramientas claves para el proceso de biorremediación. El presente trabajo tuvo como objetivos la selección, identificación y caracterización de cepas degradadoras de PAH y resistentes a metales pesados aisladas a partir de suelos co-contaminados proveniente de la Antártida. Se seleccionaron tres cepas bacterianas efectivamente degradadoras de fenantreno (A, B y C) mediante la técnica de cultivo batch en medio mineral líquido (MML) con fenantreno como única fuente de carbono y energía. Sobre ellas se realizó: i) la caracterización fenotípica (pruebas bioquímicas) e identificación (secuenciación del gen 16S rDNA); ii) la determinación de la Concentración Inhibitoria Mínima (CIM) de distintas sales de metales pesados: K2TeO3, CdCl2 y K2CrO4; iii) la caracterización a nivel metabólico: crecimiento en MML con 200 mg/L de fenantreno (recuento en placas de LB ágar) y en acido1-hidroxi 2-naftoico (AHN) (metabolito intermediario de una de las vías de degradación del fenantreno) durante 48 h, cuantificación de fenantreno remanente y aparición del AHN (HPLC) luego de 11 días de incubación, y evaluación de la capacidad de degradar fenantreno en presencia de metales pesados; iv) el estudio de la presencia de genes que codifican para la enzima dioxigenasa (PCR y secuenciación del producto amplificado). La identificación a nivel molecular mostró que las cepas A, B y C están filogenéticamente relacionadas al género Pseudomonas, comúnmente hallado en sitios co-contaminados. Las tres cepas presentaron alta resistencia al CdCl2 (CIMs de 500 µg/ml) en caldo R3. Las cepas A y C mostraron porcentajes de degradación de fenantreno por encima del 40 %, mientras que B no superó el 25 %. Las tres presentaron acumulación de AHN. Todas las cepas fueron capaces de degradar fenantreno en presencia de 100 µg/ml de CdCl2. Las curvas de crecimiento con distintas concentraciones de AHN evidenciaron cierta modulación de dicho intermediario sobre el crecimiento indicando cierta toxicidad. La amplificación del gen dioxigenasa y su posterior secuenciación mostró alta similitud con genes dioxigenasa pertenecientes a Pseudomonas putida. Las cepas bacterianas estudiadas podrían cumplir un importante rol haciendo frente a contaminaciones mixtas de fenantreno y metales como Cd+2 usualmente presentes en suelos co-contaminados.