Diferencias genómicas y potencial biotecnológico de bacterias lácticas fructofílicas del género Fructobacillus

RAYA R.R.; MOHAMED, F.; MOZZI F

Congreso; XXVI Congreso Latinoamericano de Microbiología de Alimentos; 2023

El género Fructobacillus es un grupo de bacterias lácticas fructofílicas obligatorias, recientemente reclasificadas del género Leuconostoc, que requieren fructosa u otro aceptor externo de electrones para su crecimiento (Endo et al. 2018). Estos organismos fermentan un número limitado de carbohidratos, principalmente D-glucosa y D-fructosa (Endo 2014a), y producen cantidades equimolares de ácido láctico y ácido acético y trazas de etanol como productos finales de la fermentación. Los Fructobacillus presentan importantes diferencias genómicas con respecto a Leuconostoc, las cuales reflejarían una evolución reductiva en el metabolismo de carbohidratos causada por una adaptación de los miembros del nuevo género a nichos ricos en fructosa, como flores, frutas e insectos (Endo et al. 2015). En este sentido, estos genomas carecen del gen alcohol-acetaldehído deshidrogenasa (adhE), lo cual explicaría su metabolismo fructofílico (Endo et al. 2014b). En nuestro estudio de las diferencias genómicas dentro del género Fructobacillus, evidenciamos dos grupos de genomas claramente diferenciados (clado 1 y clado 2), siendo los genomas del primer clado los que presentaron en general un tamaño más pequeño y un menor número de genes implicados en la síntesis de aminoácidos y otros compuestos nitrogenados. Asimismo, la presencia de genes estrictamente relacionados con el uso de fructosa y aceptores de electrones fue variable dentro del género, aunque estas variaciones no siempre estuvieron relacionadas con la filogenia. Además, encontramos doce profagos intactos y seis sistemas CRISPR-Cas tipo II completos en los genomas estudiados. Estos organismos tienen el potencial de ser utilizados para diversas aplicaciones biotecnológicas, como en la producción de manitol (un poliol de bajas calorías utilizado como edulcorante) y en la síntesis de seleno-aminoácidos. En nuestro laboratorio observamos que la cepa Fructobacillus tropaeoli CRL 2034 es capaz de producir manitol en altas concentraciones (alrededor de 90 g/L) y de sintetizar selenocisteína y selenometionina.