Efecto del cromo y el arsénico sobre el crecimiento y la estructura celular de cepas poliextremofilas aisladas de la puna

Abstract

Exiguobacterium sp. S17 y Salinivibrio sp. S34 son cepas poliextremofilas aisladas de estromatolito en Laguna Socompa (LS), un ambiente que presenta condiciones ambientales extremas (altas radiación ultravioleta, hipersalinidad, temperaturas variables, baja concentraciones de nutrientes y altos contenidos de metales pesados y metaloides). En estudios previos se evidencio la alta resistencia a RUV, salinidad y a metales pesados y metaloides, lo que lleva a proponer a estas bacterias como excelentes candidatos para estudios de remoción de Cr y As de ambiente co-contaminados. Así, el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto en el crecimiento y la estructura celular que producen el cromo (Cr) y el arsénico (As), y la combinación de ambos sobre las cepas poliextremofilas de altura S17 y S34. Para ello, crecimientos celulares de S17 y S34 fueron realizados en frascos de vidrio con 30 mL de medio MGM10% y LB, suplementados con As[III] (0,5-4mM) y Cr[VI] (0,5-5mM) y una combinación de ambos metales (0,5 y 1 mM). Los ensayos fueron realizados hasta 72hs, con toma de muestras a diferentes tiempos. Se evaluó el crecimiento celular y la capacidad de reducción de Cr(VI) mediante la técnica colorimétrica de 1, 5-Diphenylcarbazide. También, diferentes muestras fueron fijadas y llevadas al Centro Integral de Servicios y Microscopía Electrónica (CISME, Tucumán) para ser procesadas y fotografiadas con microscopía electrónica de barrido; El crecimiento celular de S17 fue afectado a concentraciones elevada de Cr (3 y 4 mM), disminuyendo su crecimiento por abajo del 50%. En S34 este efecto se observó recién a 4 y 5 mM. Respecto al crecimiento en As, el efecto fue notorio a partir de 4mM, mientras que la combinación de ambos metales no produjo efecto aparente a las concentraciones evaluadas (0,5-1 mM) en las dos cepas en estudio. En cuanto a la remoción de Cr(VI) durante las 72hs de cultivo, ambas cepas presentaron excelentes perfiles, observándose valores de remoción de Cr en el medio de entre 60-70% en S34 y del 70-85% en S17. El estudio del efecto del As sobre la morfología celular de S17 evidencio un incremento de su tamaño, observándose diámetros entre 629 - 944 nm (control), mientras que los diámetros fueron mayores en el cultivo suplementado con As[III] 1mM (787 - 1338 nm). En tanto, en presencia de Cr se observó un alargamiento celular de 662 nm a 1440 nm con la formación de un septo. El efecto del As sobre la morfología de S34 no produjo cambios aparentes a las concentraciones testeadas, aunque se observó en algunos campos células circulares de tamaño considerable (2246-2461nm), ausentes en el control. Mientras que en presencia de altas concentraciones Cr (4 mM) se observó un alargamiento de la célula de 300-600 nm (control) a 11090 nm, con un aspecto envejecido y deshidratado; En base a nuestros resultados podemos concluir que las cepas de altura presentan una excelente performance en cultivos co-contaminados con Cr y As, lo que apoyaría la idea de la aplicación directa de estas bacterias en estrategias de remediación de metales pesados.