Evaluación de la actividad enzimática producida por bacterias aisladas de suelo de páramo del Parque Nacional Cayambe Coca

Abstract

Los microorganismos del suelo son fuentes importantes de enzimas cuyas actividades desempeñan un papel importante en los ciclos biogeoquímicos y funciones de la comunidad microbiana. Las enzimas microbianas han ganado interés por sus usos generalizados en la industria o el medio ambiente debido a su actividad catalítica, facilidad de producción y optimización. En el presente trabajo de investigación se plantea identificar el potencial enzimático de cepas bacterianas aisladas del páramo para su aplicación en la regeneración de suelos quemados. Las cepas aisladas son procedentes del proyecto “Consorcio Alemán Ecuatoriano sobre biodiversidad” (BIOGEEC). La actividad enzimática se evaluó en medios de cultivo cromogénicos suplementados con sustratos específicos como úrea, lípidos, fosfatos y sulfatos. La actividad enzimática de las cepas bacterianas se evaluó mediante el diámetro del halo de hidrólisis en placas de agar de los medios específicos. Se analizó el crecimiento microbiano en el lector de microplacas de las cepas con mayor potencial enzimático. Para realizarlo, se inoculo cada cepa por separado en 10 mL de caldo nutriente a 37ºC por 24 horas. Al finalizar este periodo se escaló en un biorreactor tipo batch de 30ml de caldo nutriente con un tiempo de operación de 24 horas a 150 rpm a 37ºC. Finalmente, se diluyó el cultivo bacteriano líquido hasta una escala de 0.5 McFarland y se transfirieron 200 mL del cultivo diluido en cada pocillo de la placa. La medición se realizó en intervalos de 1 hora por 48 horas con agitación orbital de 60 s a 600nm a 37ºC. Los microorganismos con mayor potencial enzimático se seleccionaron para la formación de un consorcio bacteriano, que se inmovilizo en cascaras de café y zeolita. Las cepas aisladas del páramo presentaron actividades: ureasa, fosfatasa y lipasa. Sin embargo, no se evidencia la presencia de actividad arilsulfatasa. Por otro lado, las cepas bacterianas presentaron mayor hidrólisis del fosforo, esto se debe a que el pH del suelo y la materia orgánica favorecen la secreción de las fosfatasas. Además, la adaptación de comunidades microbianas a sustratos específicos puede aumentar la prevalencia de bacterias con capacidades metabólicas especiales, como la actividad lipolítica. Por otro parte, la dinámica del crecimiento microbiano varía significativamente entre diferentes especies bacterianas. Esta variabilidad se refleja en varios parámetros, los mejores estudiados son el tiempo de duplicación y la tasa especifica de crecimiento de diferentes especies bacterianas. Finalmente, los sustratos inorgánicos son una alternativa eficiente en los procesos de inmovilización de bacterias, sin embargo, las cascaras de café es una alternativa sostenible e igual de eficiente para inmovilización celular.