Optimización de la producción de biofilm de Microbacterium oxydans AE038-20 para la retención de especies de arsénico

SPUCHES CECILIA; SALES ADRIANA; GALVAN EMILCE; ROMERO CINTIA M; FERRERO MARCELA

Congreso; XV Congreso Argentino de Microbiología (CAM 2019) XIV Congreso Argentino de Microbiología General (XIV SAMIGE); 2019

Introducción y Objetivos: El arsénico (As) es un elemento altamente tóxico, distribuido en diversosambientes y sujeto a una amplia gama de transformaciones biogeoquímicas que implican numerosas bacterias.La habilidad de los microorganismos de congregarse en biofilms presenta ventajas respecto de los cultivosplanctónicos. Entre dichas ventajas, la tolerancia a compuestos tóxicos y su capacidad deretención/transformación es de interés biotecnológico para su aplicación en biorremediación. Estudiospreliminares determinaron que Microbacterium oxydans AE038-20 es capaz de formar biofilm, metabolizarcompuestos orgánicos del As y de oxidar parcialmente As(III) a As(V). El objetivo de este trabajo fue optimizarla producción de biofilm en Microbacterium oxydans AE038-20.Materiales y Métodos: Para la optimización del medio de cultivo se utilizó el software MINITAB 17. Losfactores estudiados fueron: peptona de carne, tripteína, glicerol, glucosa, KNO3 y MnCl2. La variable respuestaensayada fue el peso seco del biofilm. Tanto el biofilm obtenido como sus componentes fueron caracterizadosmediante microscopía electrónica de barrido con detector EDS (SEM-EDS), Espectroscopía de Infrarrojo porTransformada de Fourier (FT-IR) y, se determinó la presencia y cinética de producción de proteínasestructurales del tipo amiloidea por fluorescencia utilizando tioflavina-T (Th-T). Además, en el biofilm se evaluóla capacidad de absorción de As total, realizando una cinética de adsorción durante 5 días. La concentración deAs fue determinada por Espectrometría de Absorción Atómica con Vaporización Electrotérmica (ETAAS) y porSEM-EDS.Resultados: El análisis de los resultados del diseño experimental, determinó la composición del medio decultivo optimizado de la siguiente manera: NaCl (5 g/l), extracto de levadura (2,5 g/l), peptona de carne (15g/l), MnCl2 200 mM, glicerol 2%. El biofilm obtenido observado por SEM mostró presencia de célulasmicrobianas embebidas en exopolisacárido (EPS), formaciones fibrilares y formación estructurales en redes.Además, se evaluó la presencia de proteína amiloidea mediante una cinética de producción observando unadisminución de fluorescencia durante el tiempo de maduración del biofilm, indicando saturación de los sitios deunión cross-β. Mediante ETAAS se observó una disminución en la concentración de arsénico en un aguaarsenical con 795 mg/l en el T0 de tratamiento a una concentración de 533 mg/l en el T5, aproximadamenteuna reducción del 33%. La presencia de As en el biofilm se determinó por SEM-EDS observando un incrementoen la presencia de As a medida que aumentó el tiempo de contacto con el agua arsenical.Conclusiones: De esta manera, se optimizó por primera vez la producción de biofilm en una cepa deMicrobacterium oxydans. El biofilm demostró capacidad de retención de As, el cual podría estar adsorbido enlos componentes del mismo y potencialmente biotransformado (hipótesis a demostrar mediante ensayos deespeciación) considerando que este microorganismo tiene la capacidad de oxidar As.