INVESTIGADORES
TUBIO Gisela
congresos y reuniones científicas
Título:
Selección de cepas microbianas para desarrollo de tecnologías en nutrición ganadera
Autor/es:
MARCHISIO, FIORELA; MORTERA, PABLO; MAGNI, CHRISTIAN; BLANCATO, VICTOR; TUBIO, GISELA
Lugar:
Buenos Aires
Reunión:
Simposio; IV Simposio Argentino de Procesos Biotecnológicos; 2016
Institución organizadora:
Universidad Nacional de Quilmes
Resumen:
Selección de cepas microbianas para desarrollo de tecnologías en nutrición ganaderaFiorela Marchisio1, Pablo Mortera2, Christian Magni3, Víctor Blancato3, Gisela Tubio11Departamento de Tecnología. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas - Universidad Nacional de Rosario. IPROByQ (CONICET). Suipacha 531 - S2002LRK - Rosario, Argentina.2Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas - Universidad Nacional de Rosario. Suipacha 531 - S2002LRK - Rosario, Argentina.3Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET). Suipacha 590 - S2002LRK - Rosario, Argentina.tubio@iprobyq-conicet.gob.arResumen Los forrajes fibrosos, base de la alimentación de animales a campo, contienen principalmente celulosa, xilano y lignina. Los microorganismos productores de enzimas que degradan dichos compuestos son de interés para la elaboración de activadores dietarios que permitan mejorar la producción. Por eso, en este trabajo, se evaluó el crecimiento de cepas aisladas de fermentos vegetales, utilizados como alimento vacuno, y su capacidad de producir enzimas que permitan el desarrollo de nuevas tecnologías dentro de esta área. Con este objetivo, utilizando alimentos entregados por NUTREZA, se determinó actividad xilanasa, quitinasa y amilasa en Lactobacillus paracasei, L. lactis y la levadura Zygosaccharomyces bailii y se estudió el crecimiento de las mismas en los sustratos provistos. De estos experimentos se obtuvo que la cepa L. lactis podría utilizarse en la expresión de enzimas para la degradación de hidratos de carbono complejos y que Lb. paracasei sería un buen microorganismo para iniciar el proceso de fermentación.Palabras clave xilanasa, quitinasa, amilasa, producción, BAL.1.IntroducciónEn algunas regiones del país se utilizan diferentes especies forrajeras o, alternativamente, fardos de rastrojo para la alimentación ganadera. Por eso, existe una fuerte demanda de activadores dietarios que favorecen la degradación de carbohidratos complejos de la pared celular, aumentando la eficacia de utilización del alimento para mejorar la ganancia diaria de peso de los animales y, consecuentemente, la eficiencia del proceso de producción. Dichos activadores, actualmente, son generados a partir de la fermentación natural de distintos sustratos vegetales. Por eso, conocer y analizar las bacterias que se utilizan es de utilidad para mejorar los parámetros de calidad y optimizar el proceso. El objetivo de este trabajo fue evaluar el crecimiento de cepas aisladas de fermentos utilizados como alimento vacuno, y la capacidad de las mismas de producir las enzimas xilanasa, quitinasa y amilasas.2.MetodologíaEn trabajos previos, se aislaron los microorganismos LactobacillusPM07(Lactobacillus paracasei), y la Levadura NTZ014 (Zygosaccharomyces bailii) de un fermento empleado para la producción de alimento balanceado bovino. Ambos poseen potencial biotecnológico por ser competentes en la degradación azucares complejos. En este trabajo, se analizó el crecimiento y la capacidad de producir enzimas hidrolitícas de los microorganismos aislados y de Lactococcus lactis(IL1403). Los medios de cultivo utilizados A, B, C y D (tabla 1), se prepararon al 10% y luego, las tres cepas anteriormente mencionadas se inocularon en estos medios y se dejaron crecer 24 hs. a 30°C. Posterioremente, se sembraron en placas con medios convencionales, M17 para IL1403 y NTZ014 (Terzaghi, B. y col., 1975) y MRS para PM07 (De Man y col., 1960), suplementados con quitina, xilano o almidón según la actividad enzimática a determinar y se crecieron 3 días a 30°C. Para evidenciar la actividad quitinasa y xilanasa, se realizó una tinción de las placas con rojo congo y, para la actividad amilasa, con Lugol (Meddeb-Mouelhi y col, 2014). Además, se realizaron curvas de crecimiento en medios líquidos preparados al 5 y 10%, a 30°C y sin agitación, determinándose el crecimiento por densidad óptica a 660nm.3.ResultadosEn los ensayos de actividad en placa, no se detectó actividad enzimática para ninguna de las cepas. Las curvas de crecimiento mostraron un significativo desarrollo en todos los medios ensayados, excepto de IL1403 que no fue capaz de crecer en el medio D. Todas las cepas presentaron un máximo en D.O. y en velocidad de duplicación cuando fueron crecidas en el medio A, superando los valores de D.O. del control. También pudo observarse que en los medios al 10% la cepa IL1403 crece a mayor velocidad que las otras cepas. La cepa NTZ014 crecida en alimento B, presenta una nueva fase de crecimiento exponencial al final de la curva.4.DiscusiónSi bien las cepas en estudio no mostraron actividad enzimática, cabe destacar que dichas determinaciones se realizaron en medios conteniendo glucosa, que podría causar la represión de los genes que codifican las enzimas para la degradación de otros carbohidratos. El mayor crecimiento de todas las cepas en el medio A, puede deberse al alto contenido de azúcar del mismo. El microorganismo que más creció en medio A es la levadura. Esta en B creció hasta las 16 h, luego establece una nueva fase de crecimiento, lo que sugiere que podría utilizar otra fuente de carbono. PM07 mostró un crecimiento elevado en los medios A y C ambos de alto contenido de azúcar, y pobre en el medio D. Esto sugiere que es un microorganismo dependiente de la presencia de azucares fácilmente fermentables. IL1403 tuvo un comportamiento similar a PM07, sugiriendo que también necesita de azúcares sencillos para crecer, pero creció a mayor velocidad.5.ConclusionesL. lactis es factible de crecer en los medios analizados y por lo tanto podría ser utilizado en la expresión de genes codificantes para degradación de azucares complejos presentes en los sustratos ensayados. Lb. paracasei creció en los medios A y C y podría utilizarse como cultivo iniciador del proceso, de manera de obtener condiciones de fermentación adecuadas. En cuanto a la levadura, su presencia es cuestionable, y su aplicación tecnológica como productora de enzimas de interés está siendo analizada en nuestro laboratorio.Tabla 1: Composición de medios para evaluación del crecimiento de las cepas en estudio.MEDIOSCOMPOSICIÓN*AHarina de soja 10% - Levadura 8% - Azúcar 82%BHarina de soja 40% - Maíz molido 40% - melaza 20%CHarina de soja 40% - Maíz molido 40% - Azúcar 20%D**pellet de soja - afrecho de arroz - afrecho de trigo - harina de citrusCONVENCIONAL Cepa IL1403medio M17 + glucosa 0.5%CONVENCIONAL Cepa NTZ014medio M17 + glucosa 2%CONVENCIONAL Cepa PM07medio MRS + glucosa 2%*Datos aportados por la empresa NUTREZA ** no se dispone del porcentaje.Fuente: Elaboración propia. 6.Bibliografía De Man, J. C., M. Rogosa y M. E. Sharpe. (1960). A medium for the cultivation ofLactobacilli.Journal of Applied Microbiology, 1, 130-135.Meddeb-Mouelhi F., Moisan J.K., Beauregard M. (2014).A comparison of plate assay methods for detecting extracellular cellulase and xylanase activity. Enzyme Microb Technol., 66,16-9.Terzaghi, B. and W.Sandine.(1975). Improved medium for lactic streptococci and their bacteriophages.Appl. Environ. Microbiol, 29, 807-808.7.Agradecimientos Este trabajo fue subsidiado con los proyectos: PICT 2014-3482 y SeCyT-UNR BIO338.EJE TEMATICO: Tecnología de cultivo celular.