Obtención de microorganismos con potencial biotecnológico a partir de muestras ambientales y validación de su eficacia

Abstract

Aunque existe un gran avance en el elenco de microorganismos actualmente disponibles para distintas aplicaciones biotecnológicas, la gran diversidad de usos y requerimientos para estos microorganismos y sus productos, hace necesario continuar con la búsqueda de nuevos candidatos. En este trabajo se aborda la búsqueda y selección de microorganismos capaces producir enzimas útiles en diversos sectores, y de degradar compuestos recalcitrantes, que serán de interés para biorremediación. Se emplearon 30 cepas fúngicas y bacterianas aisladas de tres ambientes, incluyendo suelo rizosférico, sedimentos de alpechín y material sometido a compostaje. En la colección de microorganismos se rastrearon las actividades amilasa, pectinasa, celulasa, xilanasa, proteasa y ligninasa y enzimas relacionadas, al objeto de discriminar las cepas con mayor potencial para la producción de enzimas o para aplicaciones de biorremediación. Los resultados mostraron que las cepas del compost presentaron los mayores niveles de enzimas, mientras que las correspondientes a sedimentos de alpechín mostraron actividades de interés en biorremediación. La cepa con mayor rango de actividades enzimáticas fue Fusarium delphinoides HC 4993, ya que produjo lipasa, proteasa, pectinasa, xilanasa y celulasa. Además, la bacteria Bacillus smithii BC 1958, produjo niveles elevados de amilasa y proteasa, y el actinomiceto Streptomyces albus AC 2815, de proteasa. Por su parte, los hongos Scedosporium apiospermum HSA 16, Cosmospora viridescens HSA 21 y Aspergillus protuberus HSA 6 y dos cepas del actinomiceto Streptomyces koyangensis, ASA 3 y ASA 4, fueron capaces de eliminar el polifenol recalcitrante tirosol, por lo que resultan idóneos para su uso en biorremediación. Este trabajo aporta nuevas herramientas para el sector biotecnológico en general y, de forma específica, para operaciones de biorremediación. Abstract: There is a great advance in the microorganisms currently available for biotechnological applications. However, the great diversity of uses and requirements for these microorganisms and their products makes it necessary to continue searching for new candidates. This work deals with the search and selection of microorganisms capable of producing enzymes useful for various sectors, and of degrading recalcitrant compounds, which will be of interest for bioremediation. Thirty fungal and bacterial strains isolated from three environments were used, including rhizospheric soil, alpechin sediments, and composted material. The amylase, pectinase, cellulase, xylanase, protease, and ligninase activities as well as related enzymes were tracked in the collection of microorganisms, in order to discriminate the strains with the greatest potential for enzyme production or bioremediation applications. The results concluded that the compost strains presented the highest levels of enzymes, while those corresponding to alpechin sediments showed activities of interest in bioremediation. The strain with the highest range of enzymatic activities was Fusarium delphinoides HC 4993, since it produced lipase, protease, pectinase, xylanase, and cellulase. Furthermore, the bacterium Bacillus smithii BC 1958 produced high levels of amylase and protease, and the actinomycete Streptomyces albus AC 2815, of protease. On the other hand, the fungi Scedosporium apiospermum HSA 16, Cosmospora viridescens HSA 21, and Aspergillus protuberus HSA 6 and two strains of the actinomycete Streptomyces koyangensis, ASA 3 and ASA 4, were able to eliminate the recalcitrant polyphenol tyrosol, making them suitable for use in bioremediation. This work provides new tools for the biotechnology sector in general and, specifically, for bioremediation operations.