Efecto del medio de cultivo y de la exposición a dibenzotiofeno sobre la acumulación de polyp en bacterias degradadoras de hidrocarburos

Abstract

Los polifosfatos inorgánicos (polyP) son polímeros lineales constituidos por decenas o centenas de residuos de ortofosfato (Pi) unidos por enlaces fosfoanhídridos de alta energía. Diversos géneros microbianos han demostrado la capacidad de acumular intracelularmente polyP bajo diferentes condiciones de crecimiento, para los cuales representan moléculas biológicamente versátiles que podrían estar involucradas en la fisiología microbiana y adaptación a ambientes extremos mediante la modulación de las respuestas a estrés. En este sentido, la adaptación de los microorganismos a ambientes contaminados con heterociclos aromáticos policíclicos de azufre (HAPS) es de gran interés biotecnológico para fines de biorremediación, en donde los polyP podrían participar activamente, como sucede en el caso de la remoción biológica de fósforo o de metales pesados. El objetivo de este trabajo fue evaluar la acumulación de polyP en bacterias degradadoras de hidrocarburos (BDH) cultivadas en diferentes medios de cultivo y en presencia de dibenzotiofeno (DBT; compuesto modelo de HAPS). Para ello, se utilizaron células en fase estacionaria temprana de BDH (Pseudomonas sp. P26, Gordonia sp. H19, Rhodococcus sp. P18, F27, 20 y 016), cultivadas (30°C, 180 rpm) en LBm (medio de cultivo estándar para el crecimiento bacteriano) y JPP (medio de cultivo formulado para el crecimiento de bacterias marinas). Los cultivos en JPP se emplearon para inocular caldos JPP contaminados con DBT (0,2 mM), los cuales se incubaron durante siete días (30°C, 180 rpm). La cuantificación de polyP se realizó en los extractos intracelulares (EICs) bacterianos obtenidos por sonicación a partir de los cultivos evaluados. Se determinó el contenido intracelular de polyP mediante una técnica espectrofotométrica que cuantifica Pi a partir de la hidrólisis ácida (HCl 1 M, 100°C, 30 min) de los polyP presentes en los EICs. Los resultados evidenciaron que, en la mayoría de las BDH, no hubo diferencias significativas en la acumulación de polyP entre LBm y JPP, excepto en Rhodococcus sp. 016 (3,77 µg/mL de Pi en JPP; 1,77 µg/mL de Pi en LBm). Esto podría deberse a que el medio JPP es nutricionalmente más pobre y con mayor contenido salino que LBm, lo que podría causar una mayor acumulación de polyP durante el crecimiento bajo estas condiciones de estrés. En base a estos resultados, se seleccionó el medio JPP para la preparación de inóculos para los siguientes ensayos. Después de la exposición a DBT, se observó una disminución en el contenido de polyP respecto al medio JPP sin contaminante en todas las BDH (excepto Gordonia sp. H19 y Rhodococcus sp. 20). Rhodococcus sp. 20 se destacó por ser la cepa con mayor contenido de polyP en JPP (4,33 µg/mL de Pi) y JPP-DBT (5,96 µg/mL de Pi), lo cual sugiere que este microorganismo no es capaz de utilizar el biopolímero bajo las condiciones experimentales evaluadas. Estos resultados ponen en evidencia una relación cepa dependiente entre la disminución de polyP y la presencia de ciertas situaciones de estrés, como ser escasez de nutrientes, presencia de altas concentraciones salinas y compuestos tóxicos (DBT) o fase estacionaria prolongada.