Bacterias productoras de polihidroxialcanoatos capaces de utilizar hidrocarburos como potenciales agentes de biorremediación de ambientes contaminados

CARLA DI MARTINO; NANCY I. LOPEZ; L. J. RAIGER IUSTMAN

Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Cuernavaca, Morelos, México

Simposio; XIV Simposio RELAB (Red Latinoamericana de Ciencias Biológicas); 2008

Red Latinoamericana de Ciencias Biológicas

Los polihidroxialcanoatos (PHA) son polímeros de reserva exclusivos de procariotas que se acumulan en condiciones de crecimiento desbalanceado y tienen importancia en la supervivencia bacteriana y la resistencia a estrés. Debido a esto, se postula que su síntesis y degradación permitiría a las bacterias productoras sobrevivir más en ambientes contaminados. Si el PHA puede sintetizarse a partir de hidrocarburos, el mismo compuesto a remediar estaría contribuyendo a la persistencia del microorganismo biorremediador en el ambiente, aumentando la eficiencia del proceso. El objetivo del presente trabajo es el aislamiento y la caracterización de cepas capaces de utilizar hidrocarburos complejos como diesel y kerosén así como la utilización cepas disponibles en el laboratorio para evaluar la producción de PHA a partir de estos sustratos. Metodología. Enriquecimiento: alícuotas de barros activados de la planta Shell de La Plata (Bs. As, Argentina) se incubaron en botellas conteniendo medio minimo E suplementado con 5, 10 y 20% de kerosén, diesel, nafta, gasoil, octano como única fuente de carbono y se mantuvieron en agitación a 300 rpm y 30° hasta aparición de turbidez. Aislamiento: en medio sólido con hidrocarburos como única fuente de carbono. Caracterización: se realizaron tinciones de Gram y tests multipruebas (API- Biomerieux). La producción de PHA se analizó por tinción con azul del Nilo. Las cepas de laboratorio se incubaron en las mismas condiciones. Se realizaron construcciones genéticas adicionando el plásmido pGEc47, que confiere la capacidad de degradar alcanos en Pseudomonas sp. 14-3 una cepa productora de polihidroxibutirato (PHB) formado por monómeros de C4 y su mutante Pseudomonas sp.14-3∆phb productora de PHAde cadena media (1,2) Resultados y discusión Se obtuvieron 14 aislamientos diferentes procedentes de barros activados, de los cuales sólo uno, denominado B1, fue capaz de acumular PHA a partir de distintas fuentes de carbono. Esta cepa fue caracterizada por API-20NE mostrando una muy buena identificación con el género Aeromonas. Pseudomonas sp. 14-3/pGEc47 y su mutante Pseudomonas sp.14-3 ∆phb/pGEc47 crecieron en cultivos líquidos conteniendo n-octano, kerosén o gasoil como única fuente de carbono, pero no fueron capaces de crecer en nafta. En medio sólido, ambas cepas crecieron en presencia de todos los hidrocarburos analizados. Sin embargo, sólo la cepa salvaje acumuló PHB a partir de hidrocarburos. Conclusiones Aeromonas sp fue capaz de crecer y sintetizar PHA a partir de hidrocarburos. Pseudomonas sp. 14-3 sólo creció en hidrocarburos con el agregado del plásmido conteniendo los genes que codifican la degradación, poniendo de manifiesto la utilidad de las manipulaciones genéticas en estos estudios. El hallazgo de una cepa que posee naturalmente ambas características (crecimiento y acumulación de PHA en hidrocarburos) y la construcción de cepas recombinantes permitirán abordar estudios de supervivencia y adaptabilidad con el objeto de evaluar si la capacidad de acumular PHA confiere mayor capacidad biorremediadora en ambientes contaminados con hidrocarburos. Este trabajo fue financiado por el proyecto X121 de la Universidad de Buenos Aires. Agradecemos al Dr. L. Erijman por la muestra de barros activados y a la Dra. Studert por la gentil cesión del plásmido. 1. Ayub, ND, Pettinari, MJ, Méndez, BS y López, NI (2006) Impaired polyhydroxybutyrate biosynthesis from glucose in Pseudomonas sp. 14-3 is due to a defective beta-ketothiolase gene. FEMS Microbiology Letters 2. Ayub, ND, Tribelli, PM y López NI (2008). Polyhydroxyalkanoates are essential for maintenance of redox state in the Antarctic bacterium Pseudomonas sp. 14-3 during low-temperature adaptation. Extremophiles DOI10.1007/s00792-008-0197