Evaluación de estrategias de cultivo de actinobacterias para optimizar su monitoreo y manipulación

Abstract

Las actinobacterias tienen gran versatilidad metabólica, por lo que son importantes herramientas para aplicaciones biotecnológicas, tales como la biorremediación. Sin embargo, su manejo en el laboratorio requiere cierto cuidado, por lo que se deben desarrollar estrategias que permitan un monitoreo rápido y confiable de su fisiología y crecimiento celular.El objetivo del trabajo fue estudiar comparativamente el crecimiento microbiano de Streptomyces sp. M7, en diferentes condiciones, incluyendo cultivo tradicional o adicionado con Tween 80, en presencia o ausencia de resortes de acero inoxidable, inoculando diferentes concentraciones iniciales del microorganismo.Se utilizó como modelo de estudio Streptomyces sp. M7, una actinobacteria capaz de degradar diversos plaguicidas. Se realizaron cultivos inoculando diferentes concentraciones iniciales de células vegetativas (1, 2, 4, 8 g L-1) en medio mínimo adicionado con glucosa como fuente de carbono (10 g L-1), en presencia o ausencia de Tween 80 (0,01 N) y de resortes de acero inoxidable, en el fondo del Erlenmeyer. Los cultivos se incubaron 7 días a 30 °C y 150 rpm. Se tomaron muestras diarias para determinar crecimiento microbiano (peso seco, recuento de UFC, espectrofotometría) y concentración de glucosa residual (kit enzimático). En los cultivos tradicionales, en ausencia de Tween 80 y resortes, no se observaron diferencias significativas en el crecimiento microbiano al cabo de 7 días de incubación, cuando se emplearon las dos concentraciones de inóculo menores, determinado tanto por peso seco como por recuento de UFC. Sin embargo, a mayor concentración de inóculo inicial se obtuvo mayor crecimiento microbiano, lo cual fue corroborado empleando ambas técnicas analíticas. La biomasa final fue 1,58x107; 1,47x107; 2,65x109 y 1,27x1010 UFC mL-1 para los inóculos de 1, 2, 4 y 8 g L-1, respectivamente. Para esta técnica de cultivo no se determinó el crecimiento por espectrofotometría debido a que las hifas microbianas formaron agrupaciones de filamentos de diferentes tamaños, los cuales se adhirieron a las paredes de vidrio de los Erlenmeyers, debido a la producción de exopolisacáridos. En los cultivos realizados empleando resortes y Tween 80 se determinó el crecimiento microbiano mediante espectrofotometría, observándose al final del ensayo mayor biomasa al inocular mayor concentración inicial de microorganismo. La DO (505 nm) final obtenida para los inóculos de 1, 2, 4 y 8 g L-1, fue 1,16; 0,23; 051 y 0,55, respectivamente.En ambos ensayos se observó mayor velocidad de consumo de glucosa al incrementar la concentración inicial de inóculo, detectándose un consumo total de esta fuente de carbono a las 168 y 144 h para inóculos de 1 y 2 g L-1 y a las 120 h para los inóculos de 4 y 8 g L-1. Teniendo en cuenta estos resultados y la producción de exopolisacárido en los dos cultivos con mayor concentración inicial de inóculo, incluso en presencia de Tween 80, se seleccionó la concentración de 2 g L-1 para posteriores ensayos de biorremediación. El empleo de resortes y la técnica espectrofotométrica para la determinación de crecimiento microbiano resultaron más apropiadas, por su rapidez y sencillez, desde el punto de vista operativo.