Firma metabiotica mediante secuenciación del genoma y evaluación inhibitoria in vitro de una nueva cepa de Lactococcus lactis UTNCys6-1 aislada de frutos amazónicos de camu-camu

Abstract

Los metabióticos son componentes estructurales de bacterias probióticas, metabolitos funcionales y/o moléculas de señalización con numerosas propiedades beneficiosas. Una nueva cepa de Lactococcus lactis, UTNCys6-1, fue aislada a partir de frutos silvestres amazónicos de camu-camu (Myrciaria dubia), en la cual se identificaron diversos metabolitos funcionales con capacidad antibacteriana. El tamaño del genoma es de 2.226.248 pares de bases y contiene 2248 genes, incluyendo 2191 genes codificadores de proteínas (CDSs), 50 ARNt (tRNAs), 6 ARNr (rRNAs), 1 ARNr 16S, 1 ARNr 23S y 1 ARNtm (tmRNA). El contenido promedio de GC es de 34,88%. En total, 2148 proteínas fueron mapeadas en la base de datos EggNOG. La anotación específica identificó cuatro regiones de profagos incompletos, un arreglo CRISPR-Cas, seis islas genómicas (GIs), cuatro secuencias de inserción (ISs) y cuatro regiones de interés (regiones AOI), que abarcan tres clases de bacteriocinas (enterolisina A, nisina Z y sactipéptidos). Con base en el análisis del pangenoma, se identificaron 6932 clústeres génicos, de los cuales 751 (genes núcleo) fueron comunes entre 11 cepas de lactococos. De estos, 3883 correspondieron a genes específicos de muestra (genes “cloud”) y 2298 a genes “shell”, lo que indica una alta diversidad genética. En el genoma de UTNCys6-1 se detectó un transportador de sacarosa de la familia SemiSWEET (sistema PTS: sistema de transporte dependiente de fosfoenolpiruvato), el cual no fue observado en las otras 11 cepas de lactococos. Adicionalmente, se evaluaron in vitro el perfil metabólico, la susceptibilidad antimicrobiana y la actividad inhibitoria tanto del extracto proteína–péptido (PPE) como de los exopolisacáridos (EPSs) frente a diversos patógenos transmitidos por alimentos. Asimismo, se predijo que UTNCys6-1 es un microorganismo no patógeno para humanos, incapaz de tolerar todos los antibióticos evaluados excepto la gentamicina; capaz de metabolizar diversos sustratos; y que carece de factores de virulencia (VFs), genes relacionados con la producción de aminas biogénicas y genes de resistencia antibiótica adquirida (ARGs). En conjunto, este estudio resalta el potencial de esta cepa para la producción de metabolitos bioactivos (PPE y EPSs) con aplicaciones en la industria agroalimentaria y farmacéutica.