Bioprospección de actinomicetos productores de enzimas hidrolíticas procedentes de la Zona Norte

Abstract

La bioprospección es una búsqueda, clasificación e identificación de nuevas fuentes de compuestos químicos, genes, proteínas, enzimas y microorganismos con posibles usos benéficos para humanos, el medio ambiente o el progreso industrial. Esta indagación, está en constante desarrollo en los diversos tipos de ecosistemas del planeta contemplando entornos de agua dulce, matorrales, bosques, herbazales, desiertos y ambientes marinos. En esta investigación se caracterizó cepas productoras de enzimas hidrolíticas aislados de la Reserva Ecológica Manglares Cayapas-Mataje. Las muestras de sedimento fueron recolectadas a 5cm de profundidad de la rizósfera de manglares, con las cuales se realizó un proceso de recuento en placa. La capacidad de producción de enzimas de las cepas aisladas se evaluó por ensayos con medios de cultivo suplementados con urea, almidón, celulosa y caseína como sustratos específicos. Los cultivos con mayor actividad enzimática fueron inoculados en un biorreactor tipo batch de 100ml de volumen con un tiempo de operación de 96horas a 115rpm y 36±1ºC. Al finalizar este período se obtuvo un extracto semi-purificado por centrifugación a 4500rpm durante 20 minutos a 4ºC, filtrado y conservados en un tapón fosfato. La capacidad amilolítica se calculó por el método de azúcares reductores DNS a partir del sobrenadante. La presencia de ureasa y caseinasa en el extracto semi-purificado, se evaluó por halo de hidrólisis en placa (mm) donde se inoculó 10µl de extracto en discos de papel filtro. Las cepas se identificaron molecularmente a nivel de especie por el método SANGER amplificando la región rpoB. Se logró aislar ocho cepas por características morfológicas coloniales que fueron codificadas como EEMA (Ecuador, Esmeraldas, Manglar, Actinomiceto) que fueron identificados como bacilos Gram positivos. Se clasificaron en el filo actinomicetos por presentar formas de colonia lisa o rugosa, con aspecto seco o blando, con tonalidad blancas, gris o amarilla. De las ocho cepas siete exhibieron acción ureolítica, seis actividades amilolíticas, cinco degradaciones proteolíticas. Sin embargo, no se observaron casos de acción celulolítica. Por tanto, existe una correlación positiva entre la capacidad de producción de enzimas y los aislados de estuarios marinos. De las ocho cepas, aquellas que presentaron mayor capacidad de hidrolizar urea, almidón y caseína fueron las cepas EEMA-1, EEMA-2 y EEMA-4 respectivamente. Los ensayos con el extracto enzimático recuperado del proceso de fermentación demostraron que no hay diferencias en la producción amilolítica de la cepa EEMA-1 y la actividad proteolítica de la cepa EEMA-4 con relación a la producida por la cepa control B. subtilis 11714. Sin embargo, los ensayos de ureasa parcialmente purificada post proceso fermentativo presentaron diferencias entre la cepa EEMA-2 y la producida por K. pneumonae. Los resultados demostraron que los sedimentos marinos de la Reserva Ecológica Manglares Cayapas-Mataje es una fuente de actinomicetos productores de enzimas hidrolíticas.