Capacidad de Streptomyces para degradar mezclas de plaguicidas organoclorados

BENIMELI CS; CUOZZO S.A; FUENTES MS

Editorial Académica Española

Lugar: Saarbrücken; Año: 2018 p. 92

978-620-2-12836-0

El sector agrícola utiliza diferentes plaguicidas a fin de mejorar el rendimiento de sus cultivos, razón por la cual estos compuestos pueden ser detectados en el ambiente en forma individual o constituyendo mezclas. Entre ellos se encuentran los plaguicidas organoclorados (POs), que si bien están actualmente restringidos y/o prohibidos debido a su recalcitrancia, efecto bioacumulativo, ecotoxicidad y propiedades carcinogénicas, aún son detectados en suelos, aire, agua y sedimentos, ocasionando serios problemas de contaminación ambiental.En base a lo expuesto, resulta importante remediar ambientes contaminados con POs y la biorremediación representa una tecnología adecuada para ello, especialmente si utiliza bacterias metabólicamente versátiles como las actinobacterias, que poseen gran capacidad para transformar y/o degradar este tipo de tóxicos, capacidad especialmente demostrada en bacterias pertenecientes al género Streptomyces.Los objetivos de este trabajo fueron evaluar el potencial de un Streptomyces nativo para remediar un sistema líquido contaminado con una mezcla de POs, determinar la presencia de intermediarios metabólicos resultantes de la degradación de los mismos, estudiar el perfil proteico del microorganismo y buscar posibles genes involucrados en la degradación de los plaguicidas; como así también, realizar ensayos de citotoxicidad a fin de evaluar la inocuidad del sistema biorremediado. Para tal fin, se empleó Streptomyces sp. A5, actinobacteria aislada a partir de suelo contaminado con POs y seleccionada en base a su eficiencia para crecer en presencia de dichos plaguicidas como única fuente de carbono. Se estudió la capacidad de Streptomyces sp. A5 para crecer y remover lindano (γ-HCH), metoxicloro (MTX) y clordano (γ-CLD) en medio mínimo líquido con glucosa, suplementado con dichos POs en forma individual y en mezcla. Se observó que la actinobacteria evaluada fue capaz de crecer en todas las condiciones ensayadas, y de remover un 57,43% de γ-HCH, 6,5% de MTX y 100% de γ-CLD, cuando los mismos fueron adicionados individualmente al medio de cultivo. A partir de la mezcla, se detectaron remociones del 62,2% para γ-HCH, 0% para MTX y 68,6% para γ-CLD.Posteriormente, se realizaron determinaciones por cromatografía gaseosa acoplada a masa para identificar metabolitos, a partir de muestras de sobrenadantes y extractos libres de células de los cultivos de Streptomyces sp. A5, en presencia de cada plaguicida en forma individual, a las 144 h de incubación. A partir del sobrenadante del cultivo contaminado con γ-HCH, se detectó un potencial compuesto clorado y el propio plaguicida. A partir del extracto libre de células, del cultivo contaminado con MTX, se detectaron dos intermediarios metabólicos [1,1-dicloro-2,2-bis(4-metoxifenil)etileno y 1,1-dicloro-2,2-bis(4-metoxifenil)etano] y el plaguicida en estudio. Para el caso del ensayo adicionado con γ-CLD, no se detectaron intermediarios metabólicos, sin embargo se detectó la presencia del plaguicida evaluado, en muestras correspondientes al extracto libre de células.Al estudiar la influencia del γ-HCH, MTX y γ-CLD sobre el perfil proteico de Streptomyces sp. A5 en geles de poliacrilamida, se observó una síntesis diferencial de proteínas en presencia de los diferentes plaguicidas en relación al control.A partir del análisis genómico de Streptomyces sp. A5 se lograron identificar secuencias correspondientes a potenciales genes lin, con actividad dehidroclorinasa, haloalcanodehalogenasa y dehidrogenasa NAD dependiente, asociados con la vía degradativa del γ-HCH.Finalmente, para evaluar la inocuidad de los sistemas contaminados con los POs en estudio y biorremediados por Streptomyces sp. A5, se utilizaron sobrenadantes de los cultivos en presencia de los diferentes plaguicidas en forma individual y en mezcla, a las 144 h de incubación. Dichos sobrenadantes fueron sometidos a ensayos de citotoxicidad con dos modelos celulares diferentes. Los resultados obtenidos demostraron menor citotoxicidad en los sistemas contaminados con γ-HCH y la mezcla, tratados con Streptomyces sp. A5, respecto a los controles contaminados sin biorremediar.Los resultados del presente trabajo ponen de manifiesto el potencial de Streptomyces sp. A5 como una herramienta para biorremediar ambientes contaminados con diferentes POs.