Estudio de la diversidad genética y las capacidades metabólicas de un consorcio degradador de fenantreno inoculado con una cepa competitiva

MACCHI, MARIANELA; FESTA, SABRINA; MORELLI, IRMA S.; COPPOTELLI, BIBIANA M.

Cartagena de Indias

Congreso; XXII Congreso Latinoamericano de Microbiología - ALAM 2014; 2014

Asociación Colombiana de Microbiología

La aplicación de consorcios bacterianos para incrementar la biodegradación de contaminantes merece especial atención, y es importante en la biodegradación de compuestos aromáticos donde los pasos bioquímicos son compartidos entre los miembros de la comunidad bacteriana, con el objetivo de mineralizar completamente el sustrato tóxico. El estudio de consorcios mediante técnicas emergentes basadas en la biología molecular junto a los estudios fisiológicos clásicos, permite mejorar las estrategias para monitorear, descubrir e identificar nuevas bacterias o genes catabólicos involucrados en la degradación de xenobióticos. Este trabajo se enmarca en el estudio de la competitividad de un inoculante bacteriano durante el establecimiento en una comunidad indígena degradadora de PAH. El consorcio (CON) se obtuvo de un suelo crónicamente contaminado con Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos (PAH) y se inoculó con la cepa Sphingomonas paucimobilis 20006FA capaz de degradar un amplio rango de PAH, generando el CON+I. En trabajos previos se observó que el CON+I posee la mayor capacidad degradativa (78%) sin acumulación de ácido 1-hidroxi 2-naftoico en comparación con la del CON (59%) además de un mantenimiento en altas densidades de población de Bacterias Heterótrofas Totales (BHT) después de 15 días de incubación. La estructura del CON (DGGE) mostro ser diferente de la de CON+I indicando que la inoculación modula la dinámica del CON y se observó quela cepa introducida representa un componente significativo (Recuentos y DGGE) dentro del CON+I. El presente estudio tiene como objetivo la profundización de la caracterización metabólica de los consorcios mediante análisis de cultivos con AHN (metabolito intermedio de las vía de degradación de fenantreno) como única fuente de carbono y energía y la comparación del metaproteoma del CON, el CON+I y la cepa inoculada en cultivos en fenantreno. La degradación del intermediario AHN (HPLC) en ambos cultivos creciendo en MML con 50 mg/L de AHN fue eficiente a pesar de que en el cultivo con fenantreno este metabolito se acumulaba, las cantidades remanentes alcanzadas fueron similares en ambos sistemas rondando el 15,78% luego de 15 días de incubación. La dinámica de las poblaciones cultivables demostró importantes cambios en la composición del consorcio durante toda la experiencia, que no pudieron observarse a nivel de estructura genética (PCR-DGGE). El estudio de los metaproteomas mostró la desaparición de numerosas bandas en CON+I y la aparición de otras que podrían corresponder a la cepa inoculada. En adición se observan diferencias entre los perfiles del CON+I a los diferentes días de incubación. La clara diferencia en el perfil de proteínas encontrado entre CON y CON+I estarían indicando que la cepa introducida (con capacidades metabólicas ventajosas) es altamente competitiva y se adaptó a las condiciones imperantes dentro del CON durante la degradación de fenantreno incrementando su potencial degradativo.