Comunidades bacterianas de sedimentos costeros subantárticos y sus cambios como consecuencia de la exposición a petróleo crudo.

GUIBERT, L.M.; LOVISO, C.L.; MARCOS, M.S.; COMMENDATORE, M.; DIONISI, H. M.; LOZADA, M.

Puerto Madryn

Jornada; 2das Jornadas de Becarios del CENPAT; 2011

Espacio Becarios y Secretaría de Ciencia, Tecnología e Innovación, Provincia del Chubut

La costa Patagónica se encuentra expuesta a la contaminación por hidrocarburos de origen antrópico, los cuales pueden persistir en los sedimentos costeros, sobre todo en regiones frías. La capacidad intrínseca de degradar estos compuestos por microorganismos autóctonos constituye un mecanismo importante de eliminación natural, el cual podría ser utilizado para remediar ambientes contaminados. Para ello, es importante conocer los procesos y microorganismos involucrados. Los objetivos de este trabajo fueron en primer lugar caracterizar las poblaciones bacterianas asociadas a la biodegradación de hidrocarburos alifáticos–compuestos mayoritarios del petróleo–en sedimentos costeros Subantárticos, y luego evaluar la respuesta de estas poblaciones y de la comunidad bacteriana en general, a una exposición a petróleo crudo bajo condiciones experimentales. Para ello, se analizaron cinco muestras de sedimentos obtenidas durante los años 2006-2008 en zonas crónicamente contaminadas de Bahía Ushuaia (Tierra del Fuego). Además, una de las muestras fue mezclada con agua de mar natural para construir tres sistemas experimentales: (1) control, (2) agregado de petróleo crudo y (3) agregado de petróleo crudo y nutrientes (nitrato y fosfato); los cuales se analizaron luego de 20 días de incubación a 15ºC. Se extrajo ADN directamente a partir de los sedimentos, y se utilizaron dos métodos independientes del cultivo de microorganismos: la secuenciación en gran escala de la región hipervariable V4 del gen ARN ribosomal 16S (pyrotags) y la construcción de bibliotecas de fragmentos de genes alcano monooxigenasa (alkB). Ambos métodos son complementarios: el primero brinda información filogenética, mientras que el segundo muestra el potencial degradativo. Además, se determinaron el tipo y concentración de hidrocarburos alifáticos mediante cromatografía gaseosa. Las comunidades bacterianas de los sedimentos mostraron alta riqueza y equitatividad, estimándose alrededor de 3000 especies bacterianas basado en 16S pyrotags [índice de riqueza de Chao1 = 2992, número de secuencias (N) = 14.851, unidades taxonómicas operativas (OTUs) 97% en nucleótidos). Además, varias secuencias fueron clasificadas como pertenecientes a órdenes o géneros de bacterias degradadoras de hidrocarburos, por ejemplo las Gammaproteobacterias marinas Oleispira y Pseudoalteromonas. También se identificaron 30 tipos de genes alkB (N= 202, OTUs 80% en aminoácidos), relacionados con representantes de todos los grandes grupos conocidos de este gen y con otros aún no descriptos. Luego de la exposición a petróleo crudo, aumentaron en mayor proporción miembros de la clase Alphaproteobacteria, pertenecientes a los órdenes Rhodobacterales (103 OTUs, 14% de las secuencias) y Sphingomonadales (28 OTUs, 8,8%), así como también miembros de la clase Gammaproteobacteria aún no descriptos en las bases de datos (104 OTUs, 17,8%). En menor medida, aumentaron poblaciones de Actinobacterias y Flavobacterias. Los genes alkB recuperados (5 OTUs) estuvieron relacionados con Alfa y Gammaproteobacterias y Actinobacterias (en particular Rhodococcus), y la mayoría también habían sido detectados en el sedimento original. El agregado de nutrientes produjo cambios mucho más drásticos. Se observaron 204 especies bacterianas, estimándose poco menos de 300 (Chao1 = 294, N=7537), lo cual representa una disminución de la riqueza de 83% con respecto al control y 80% con respecto al agregado de petróleo. Además, se observó un aumento en la dominancia de un orden de magnitud, dado por el predominio de bacterias del orden Oceanospirillales (Gammaproteobacteria, 46%), y en particular del género Alcanivorax, una bacteria marina genéticamente especializada en la degradación de hidrocarburos alifáticos. Nuestros resultados evidencian una gran diversidad filogenética y funcional de las comunidades bacterianas del sedimento adaptadas a la contaminación crónica, y sugieren que varios de sus representantes podrían presentar potencialidad para la atenuación natural de hidrocarburos.